01-01 운영체제의 개요

운영체제의 개요

운영체제의 정의 및 목적, 역할

운영체제의 정의

1. 사용자와 하드웨어 간의 상호작용을 위해 사용자 인터페이스를 제공하는 시스템 소프트웨어
2. 컴퓨터의 중앙처리장치, 메모리, 주변 장치 등 하드웨어를 효율적으로 관리
3. 응용 프로그램이 동작할 수 있는 환경, 즉 프로그래밍 인터페이스 제공

운영체제의 목적

1. 처리능력 향상
2. 반환시간의 최소화
3. 신뢰도 향상
4. 사용 가능도의 향상

운영체제의 역할

1. 사용자의 하드웨어 접근이 용이하도록 운영체제가 하드웨어 제어, 입력, 출력 등의 관리를 수행
2. 한정된 하드웨어 자원을 다수의 이용자가 공유할 수 있는 기능 수행
3. 프로세스, 메모리, CPU 등의 한정된 자원의 용량을 효율적으로 사용하기 위하여 자원 스케줄링 제공
4. 응용 프로그램의 작성과 실행이 편리하도록 시스템 호출을 제공
5. 예상치 못한 오류가 발생하더라도 시스템을 중단하지 않고 실행할 수 있도록 오류 복구 기능을 제공
6. 사용자의 다양하고 수많은 데이터를 조직하고 저장할 수 있는 파일 관리 및 데이터베이스 기능을 제공하고 원격 컴퓨터와 연결할 수 있는 네트워크 기능 제공
7. 사용자에게 편리한 인터페이스 제공

운영체제의 구조와 기능

운영체제의 구조

1. 사용자는 시스템의 기능을 이용하기 위하여 필요한 응용 프로그램을 실행하거나 셸, GUI(그래픽유저 인터페이스), 배치 작업을 통해 운영체제의 기능을 사용
2. 응용 프로그램은 시스템 호출을 통해 커널의 서비스를 이용할 수 있음
3. 운영체제는 다양한 하드웨어에 대한 이식성을 향상하기 위해 하드웨어 추상 계층(HAL: Hardware Abstraction Layer)을 제공

운영체제 개념도

운영체제와 미들웨어

1. 미들웨어: 여러 애플리케이션이 공통으로 사용하는 처리를 묶어서 애플리케이션 실행을 도와주는 프로그램. 예를 들어 웹서버나 데이터베이스.
2. 운영체제: 하드웨어를 직접 조작하여 애플리케이션이나 미들웨어 실행에 필요한 기능을 제공

운영체제의 기능

1. 프로세스, 메모리, 장치I/O, 파일 시스템 등 리소스 관리 기능 제공
2. 자원의 효율적인 사용을 위해 자원 스케줄링 기능 제공
3. LAN 카드, USB 장치, 디스크 등 다양한 하드웨어 관리와 네트워크 주소 할당, 네트워크 생성, 경로 설정 등 다양한 네트워크 제어 기능 제공
4. 파일 시스템이나 데이터베이스를 통해 데이터를 생성, 저장, 조회 등 데이터 관리 기능과 파일 및 네트워크와 같은 자원 공유 기능 제공
5. 사용자, 프로세스와 같은 주체가 파일이나 네트워크와 같은 자원에 무분별하게 접근하는 것을 방지하기 위한 자원 보호 기능 제공
6. 디스크 및 파일 시스템과 같은 시스템의 손상이 있는지 점검하기 위한 오류 검사 기능과 오류 발생 시 복구할 수 있는 기능 제공
7. 물리적 컴퓨터에 가상의 컴퓨터를 여러대 실행할 수 있는 가상화 기능 제공

운영체제의 운용 기법

운영체제 운용 기법의 종류

1. 일괄 처리 시스템: Batch Processing System
2. 다중 프로그래밍 시스템: Multi Programming System
3. 시분할 시스템: Time Sharing System
4. 다중 처리 시스템: Multi-Processing System
5. 실시간 처리 시스템: Real Time Processing System
6. 다중 모드 시스템: Multi-Mode System
7. 분산 처리 시스템: Distribute Processing System

운영체제 운용 기법의 발전

1. 1세대: 일괄 처리 시스템
2. 2세대: 다중 프로그래밍, 다중 처리 시스템
3. 3세대: 시분할 시스템
4. 4세대: 다중 모드 시스템
5. 5세대: 분산 처리 시스템
6. 6세대: 모바일 및 임베이디드

운영체제의 사례

데스크톱 및 서버 운영체제

1. 윈도우(Windows)
2. macOS
3. Linux
4. UNIX

모바일 및 임베디드 운영체제

1. 안드로이드
2. iOS, watchOS, iPadOS, tvOS: 애플
3. Tizen: 인텔과 삼성 주도로 리눅스 재단, MeeGo 개발자가 합류하여 개발
4. 임베디드 리눅스: Embedded Linux

IoT(Internet of Things) 운영체제

1. Linux
2. Windows IoT
3. RTOS
4. 경량 OS