[운영체제] 운영체제란..?

✅ 운영체제란 ?!

• 하드웨어를 관리하고, 응용 프로그램과 하드웨어 사이에서 인터페이스 역할을 하며 시스템의 동작을 제어하는 시스템 소프트웨어로 정의한다. 
• 컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리하며 사용자가 컴퓨터를 편리하고 효과적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 여러 프로그램의 모임이다. 

 

✅ 운영체제의 목적 

• 처리 능력 향상
• 사용 가능도 향상
• 신뢰도 향상
• 반환 시간 단축
• 운영체제 성능 평가 기준 

평가 기준	설명
처리 능력(Throughput)	일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양
반환 시간(Turn Around Time)	시스템에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간
사용가능도(Availability)	시스템을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도
신뢰도(Reliability)	시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도

 

 

✅ 운영체제의 기능

컴퓨터의 성능을 높이고(Performance), 사용자에게 편의성 제공(Convenience)을 목적으로 하는 컴퓨터 하드웨어를 관리하는 프로그램이다. 

• 프로세스 관리
  • 프로세스, 스레드
  • 스케줄링
  • 동기화
  • IPC 통신
• 저장장치 관리
  • 메모리 관리
  • 가상 메모리
  • 파일 시스템
• 네트워킹
  • TCP/IP
  • 기타 프로토콜
• 사용자 관리
  • 계정 관리
  • 접근 권한 관리
• 디바이스 드라이버 
  • 순차접근 장치
  • 임의접근 장치
  • 네트워크 장치

 

1. 프로세스 관리  

운영체제에서 작동하는 응용 프로그램을 관리하는 기능, 프로세서(CPU)를 관리하는 기능이라고 볼 수도 있다.

현재 CPU를 점유해야 할 프로세서를 결정하고, 실제로 CPU를 프로세스에 할당하며 이 프로세스 간 공유 자원 접근과 통신 등을 관리하게 된다.

 

 

2. 저장장치 관리

1차 저장 장치인 메인 메모리와 2차 저장 장치인 HDD, NAND 등을 관리하는 기능이다.

• 1차 저장 장치 (Main Memory)
  • 프로세스에 할당하는 메모리 영역의 할당과 해제
  • 각 메모리 영역 간의 침범 방지
  • 메인 메모리의 효율적 활용을 위한 가상 메모리 기능
• 2차 저장 장치(HDD, NAND Flash Memory 등)
  • 파일 형식의 데이터 저장
  • 이런 파일 데이터 관리를 위한 파일 시스템을 OS에서 관리
  • FAT, NTFS, EXT2, JFS, XFS 등 많은 파일 시스템들이 개발되어 사용 중 

 

3. 네트워킹

TCP/IP 기반의 인터넷에 연결하거나, 응용 프로그램이 네트워크를 사용하려면 운영체제 네트워크 프로토콜을 지원해야 한다. 현재 상용 OS들은 다양하고 많은 네트워크 프로토콜을 지원한다.

 

 

4. 사용자 관리

하나의 컴퓨터를 여러 사람이 사용할 수 있으므로 각 계정을 관리할 수 있는 기능이 필요하다.

사용자 별로 프라이버시와 보안을 위해 개인 파일에 대해서는 다른 사용자가 접근할 수 없도록 해야한다.

이 밖에도 파일이나 시스템 자원에 접근 권한을 지정할 수 있도록 지원하는 것이 사용자 관리 기능이다.

 

 

5. 디스크 드라이버

시스템의 자원, 하드웨어를 관리한다.

시스템에는 여러 하드웨어가 붙어있는데, 이들을 운영체제에서 인식하고 관리하게 만들어 응용 프로그램이

하드웨어를 사용할 수 있게 만들어야 한다. 

따라서, 운영체제 안에 하드웨어를 추상화 해주는 계층이 필요하다. 이 계층이 바로 디바이스 드라이버라고 불린다.

하드웨어의 종류가 많은 만큼 운영체제 내부의 디바이스 드라이버도 많이 존재한다.

 

 

 

참고

https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/blob/master/Computer%20Science/Operating%20System/Operation%20System.md