1강 운영체제의 개요

CPU의 동작 모드

- 보호 모드 -> *시스템 호출 -> 슈퍼바이저 모드 (운영체제) -> 커널 동작 -> 하드웨어 제어 

- 슈퍼바이저 모드로 바뀌어야지만 운영체제로 하드웨어 컨트롤 가능 

- *시스템 호출 : 응용 프로그램이 운영체제에게 서비스를 요청

- 운영체제 -> 하드웨어 컨트롤 

커널?

- 운영체제의 핵심 요소,  응용 프로그램과 하드웨어 수준의 처리 사이의 가교 역할

- 일체형 커널, 마이크로 커널

  - 일체형 커널(monolithic kernel) : 운영체제    의 모든 서비스가 커널 내에 포함, 커널 내    부 요소들이 서로 효율적으로 상호작용, 한      요소 오류 -> 시스템 전체 장애 발생 가능

    (Unix, Linux)

  - 마이크로 커널(microkernel)

    운영체제의 대부분 요소들을 커널 외부로 분    리, 커널 내에는 메모리 관리, 멀티태스킹,     IPC 등 최소한만 남김, 새로운 서비를 추가/     운영체제를 확장하기 쉬움, 유지보수 용이,     안정성 우수, 단점은 커널 외부 요소들 사이     는 IPC를 통해야하만 하므로 성능 저하 발생

운영체제의 구성

- 자원의 성격에 따라 구분

  - 프로세스 관리자

      프로세스 생성, 삭제, CPU 할당을 위한 스      케줄 설정, 프로세스 상태 관리/전이

  - 메모리 관리자

      메모리(주기억 장치) 공간에 대한 요구 유      효성 체크, 메모리 할당 및 회수, 메모리       공간 보호

  - 장치 관리자

    컴퓨터 시스템의 모든 장치를 관리, 장치 할    당, 작동 시작, 반환 (비디오,키보드,프린터    , 네트워크 장치 등)

  - 파일 관리자

    - 파일의 접근 제한 관리/ 파일을 열어 자원       할당/회수

운영체제의 유형

- 일괄처리(batch processing) 운형체제

 - 작업을 모아서 처리

 - 상호자와 상호작용 없이 순차적으로 실행

 - 효율성 평가 : 처리량(주어진 시간 안에 처리   된 작업의 수), 반환시간(작업 생성->종료까   지 소요시간)

- 대화형(interactive) 운영체제

 - 시분할 운영체제

 - 일괄처리 운영체제보다 빠르지만 실시간 운영   체제보단 느린 응답시간 (요청~반응까지 소요   시간)

 - 이용자에게 즉각적인 피드백

- 실시간(real-time) 운영체제

 - 가장 빠른 응답시간

 - 처리 결과 -> 현재 결정에 영향을 주는 환경

 - 우주선 비행 시스템, 미사일 제어, 증권거래    관리 시스템, 은행 입출금 시스템 등에 사용

- 하이브리드(hybrid) 운영체제

 - 일괄처리 + 대화형

 - 터미널, 빠른 응답

 - 대화형 많지 않으면 백그라운드에서 일괄처리

1940년대 : 초기 전자식 (운영체제x,기계적 스위치)

1950년대 : 단순 순차처리, 한번에 하나 IBM

1960년대 : 멀티프로그래밍(시분할 처리 개념)

           다중 대화식 사용자 지원

1970년대 : 멀티모드 시분할 (일괄,시분할,실시간), 근거리 지역 네트워크(LAN) 실용화

정보보호/보안/암호화 중요성

1980년대 : 분산네트워크 펌웨어 개념( 운영체제가 하드웨어 자체에 포함), 멀티프로세서, 클라이언트/서버 모델 확산

1990년대 : 병렬처리 및 분산처리

분산/병렬처리,GUI강화,선점형 멀티태스킹,멀티쓰레딩,가상메모리 보편화

2000년대 이후 : 모바일 및 임베디드 운영체제

시스템 고속화 고기능화 경량화 방향

다양한 통신망, 클라우드 환경, 64비트, 가전제품을 위한 임베디드 운영체제의 보편화