운영체제의 개념 ★★★

p.632~637, 4-40

1) 운영체제(OS; Operating System)의 정의

- 컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리하며, 사용자가 컴퓨터를 편리하고 효과적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 여러 프로그램의 모임

# 사용자 > 응용 프로그램 > 유틸리티 > 운영체제(OS) > 하드웨어

 

 

2) 운영체제의 목적 ★

목적	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
사용 가능도 (Availability)	시스템을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도
신뢰도 (Reliability)	시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도

#처반사신

 

 

3) 운영체제의 기능 ★ __ 20년 3회 기출문제

- CPU, 메모리 공간, 프로세서(처리기, Processor), 기억장치(주기억장치, 보조 기억장치), 입, 출력 장치, 파일 및 정보 등의 자원 관리

- 다중 사용자와 다중 응용프로그램 환경 하에서 현재 상태를 파악하고 자원을 효율적으로 분배 및 관리하기 위해 스케줄링 기능 제공

- 사용자와 시스템 간의 편리한 인터페이스 제공, 입출력 장치와 사용자 프로그램 제어

- 데이터를 관리하고, 데이터 및 자원의 공유 기능을 제공

- 시스템의 오류 검사 및 복구, 자원 보호 기능 제공

- 입, 출력에 대한 보조 기능 제공 → 가상 계산기 기능 제공

 

 

4) 운영체제의 주요 자원 관리

자원	기능
프로세스 관리	프로세스 스케줄링 및 동기화 관리 담당
기억장치 관리	프로세스에게 메모리 할당 및 회수 관리 담당
주변장치 관리	입, 출력장치 스케줄링 및 전반적인 관리 담당
파일 관리	파일의 생성과 삭제, 변경, 유지 등의 관리 담당

 

 

5) 운영체제의 종류 ★

운영체제	특징	인터페이스
Windows	Microsoft사가 개발	GUI
UNIX	AT&T 벨 연구소, MIT, Generic Electric이 공동 개발	CLI
LINUX	리누스 토발즈(Linus Torvalds)가 개발 UNIX와 호환이 가능한 커널(Kernel) 누구나 제한 없이 활용 및 재배포 가능한 오픈 소스	CLI
MacOS	Apple 사가 UNIX를 기반으로 개발	GUI
MS-DOS	Windows 이전에 사용되던 운영체제	CLI

 

 

6) Windows의 주요 특징 ★

▶ GUI(Graphic User Interface, 그래픽 사용자 인터페이스)

 -키보드로 명령어를 직접 입력하지 않고, 마우스로 아이콘이나 메뉴를 선택하여 모든 작업을 수행하는 방식

  → 초보자도 쉽게 사용할 수 있게 GUI 채용

 

▶ 선점형 멀티태스킹(Preemptive Mulit-Tasking)

 -동시에 여러 개의 프로그램을 실행하면서 운영체제가 각 작업의 CPU 이용 시간을 제어하여 응용 프로그램 실행 중 문제가 발생하면 해당 프로그램을 강제 종료시키고 모든 시스템 자원을 반환하는 방식

→ 하나의 응용 프로그램이 CPU를 독점하는 것을 방지할 수 있어 시스템 다운 현상없이 더욱 안정적인 작업을 할 수 있음

 

▶ PnP(Plug and Play, 자동 감지 기능)

 -컴퓨터 시스템에 프린터나 사운드 카드 등의 하드웨어를 설치했을 때, 해당 하드웨어를 사용하는 데 필요한 시스템 환경을 OS가 자동으로 구성해주는 기능

→ 운영체제가 하드웨어의 규격을 자동으로 인식하여 동작하게 해주므로 PC 주변장치를 연결할 때 사용자가 직접 환경을 설정하지 않아도 됌, PnP기능을 활용하기 위해서는 하드웨어와 소프트웨어 모두 PnP를 지원해야 함

 

▶ OLE(Object Linking and Embedding)

 -다른 여러 응용 프로그램에서 작성된 문자나 그림 등의 개체(Objects)를 현재 작성 중인 문서에 자유롭게 연결(Linking)하거나 삽입(Embedding)하여 편집할 수 있게 하는 기능

→ OLE로 연결된 이미지를 원본 프로그램에서 수정하거나 편집하면 그 내용이 그대로 해당 문서에 반영됨

 

▶ 255자의 긴 파일명

 -VFAT(Virtual File Allocation Table)를 이용해 최대 255자까지 파일 이름 지정 가능

→ 파일 이름으로는 \ / : * ? “ < > |를 제외한 모든 문자 및 공백을 사용할 수 있으며, 한글의 경우 127자까지 저장 가능

 

▶ 개인 사용자(Single-User) 시스템

 -컴퓨터 한 대를 한 사람만이 독점해서 사용

 

 

6) UNIX의 개요 및 특징 ★★

- 소스가 공개된 개방형 시스템(Open System)

- 시분할 시스템(Time Sharing System)을 위해 설계된 대화식 운영체제

- 다중 작업(Multi-Tasking, 멀티 태스킹) 지원

- 다중 사용자(Multi-User) 지원

- 대부분 C언어로 작성되어 있어 이식성이 높으며 장치, 프로세스 간의 호환성이 높음

- 계층 구조(트리 구조)의 파일 시스템

#대다사이계

 

→ 하드웨어 > 커널(Kernel) > 쉘(Shell) > 유틸리티(Utility) > 사용자(User)

▶ 커널(Kernel) ★

-UNIX의 가장 핵심적인 부분

-컴퓨터가 부팅될 때 주기억장치에 적재된 후 상주하면서 실행됨

-하드웨어를 보호하고, 프로그램과 하드웨어 간의 인터페이스 역할을 담당

-프로세스 관리, 기억장치 관리, 파일 관리, 입, 출력 관리 등 여러 가지 기능 수행

 

▶ 쉘(Shell) ★ __ 20년 1, 2회 기출문제

-사용자의 명령어를 인식하여 프로그램을 호출하고, 명령을 수행하는 명령어 해석기

-주기억장치에 상주하지 않고, 명령어가 포함된 파일 형태로 존재하며 보조 기억장치에서 교체 처리가 가능

-시스템과 사용자 간의 인터페이스 역할을 담당

-파이프라인 기능 지원 및 입, 출력 재지정을 통해 입, 출력의 방향 변경 가능

-여러 종류의 쉘이 있음

-DOS의 COMMAND.COM과 같은 기능 수행

 

 

7) UNIX에서의 프로세스 간 통신

- 각 프로세스는 시스템 호출을 통해 커널의 기능을 사용하며, 프로세스 간 통신은 시그널(Signal), 파이프(Pipe), 소켓(Socket) 사용

 

▶ 시그널(Signal)

간단한 메시지를 이용하여 통신하는 것, 초기 UNIX 시스템에서 사용

 

▶ 파이프(Pipe)

한 프로세스의 출력이 다른 프로세스의 입력으로 사용되는 단방향 통신 방식

 

▶ 소켓(Socket)

프로세스 사이의 대화를 가능하게 하는 쌍방향 통신 방식

 

 

8) LINUX의 개요 및 특징

- 1991년 리누스 토발즈(Linus Torvalds)가 UNIX를 기반으로 개발한 운영체제

- 대부분의 특징이 UNIX와 동일하며 UNIX와 완벽하게 호환됨

- 프로그램 소스 코드가 무료로 공개되어 있음

 

 

9) MacOS의 개요 및 특징

- 1980년대 Apple사가 UNIX를 기반으로 개발한 운영체제

- 아이맥(iMAC)과 맥북(MacBook) 등 애플 사에서 생산하는 제품에서만 사용 가능

- 드라이버 설치 및 install과 uninstall의 과정이 단순

 

 

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