[CS]운영체제

💻운영체제의 정의

운영체제의 정의는 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이에 중계역할을 하면서, 프로그램의 실행을 관리하고 제어하는 시스템 소프트웨어이다.

운영체제의 자원

• 하드웨어 자원 - CPU, 캐시나 메모리, 키보드, 마우스, 디스플레이, 하드 디스크, 프린터 등
• 소프트웨어 자원 - 응용프로그램들
• 데이터 자원 - 파일, 데이터베이스

운영체제는 자원을 독점한다.

많은 사용자들이 자기 자신이 직접 하드디스크에 파일을 기록한다고 생각하지만, 사실 사용자들은

하드디스크에 파일을 쓸 빈곳이 어디에 있는지 조차 알지도 못한다.

관리는 순전히 운영체제의 몫이다.

운영체제만이 자원을 독점적으로 관리하는 이유는

사용자들과 응용프로그램으로 부터 자원에 대한 훼손을 막고 운영체제가 사용자들과 응용프로그램간에 자원을 효과적으로 공유가 가능하다는 것이다.

• CPU/프로세스 관리
  • 운영체제는 저장치에 저장된 프로그램을 메모리에 적재하고 이를 프로세스라고 부름.
  • 프로세스 실행, 새로운 프로세스 생성, 프로세스가 입출력을 요청하거나 CPU 할당 시간을 다 소모하였을 때 프로세스를 일시 중단 시키고 대기중인 프로세스 중 하나를 선택하는 스케줄링,프로세스 조료 등 프로세스를 관리하는 기능을 수행한다.
• 메모리 관리
  • 각 프로세스에게 적절한 메모리를 할당하고 반환, 프로세스에게 할당된 메모리를 다른 프로세스부터 보호한다. 하드디스크와 같은 저장 장치에 메모리 일부분의 내용을 저장해두고 필요할 때 다시 적재하는 기능을 수행한다.(가상 메모리 기법)
• 파일 시스템 관리파일 정보를 관리하며, 전체 파일 시스템의 크기, 저장 장치의 빈 곳과 사용 중인 곳 등 파일 시스템 정보를 관리하며 파일과 디렉터리를 생성하고 관리한다.
• 파일이 기록된 위치를 아는 것은 오직 운영체제이므로, 운영체제는 파일 읽기, 파일 쓰기, 파일 삭제 등 파일을 다루는 모든 기능을 수행한다.
• 파일 크기, 파일 소유자, 파일을 만든 날짜와 시간, 각 파일이 저장된 위치 정보 등 파일마다

운영체제와 응용소프트웨어

• 목적의 차이응용소프트웨어는 컴퓨터 사용자들을 위해 특정 작업을 수행하는 소프트웨어이다..
• 운영체제는 컴퓨터의 자원을 잘 관리하여 응용소프트웨어에게 자원 액세스 등 핵심서비스를 제공하고 더불어 컴퓨터 시스템이 보다 효율적으로 사용되도록 하는데 있다
• 운영체제는 컴퓨터 하드웨어나 프로그램, 파일 등 자원을 관리하여, 응용소프트웨어가 실행되는 동안 자원에대한 서비스를 제공하는 소프트웨어이다.
• 기능의 차이응용소프트웨어는 사용자를 위해 개발된 특정 목적만 수행한다.
• 운영체제는 메모리 관리, 프로세스 관리, 작업 스케줄링, 하드웨어 장치 제어, 파일 입출력 관리
• 개발 언어의 차이
• 운영체제의 개발에는 운영체제 코드의 빠른 실행을 위해 C/C++, 어셈블리어를 이용하며, 응용소프트웨어는 C/C++뿐만이 아니라, Java, Python, C#등 다양한 언어를 사용한다.
• 실행의 차이반면, 응용소프트웨어는 사용자의 명령이나 다른 응용소프트웨어의 명령이 있을 때 실행되고 작업이 끝나거나 사용자가 강제로 종료시킬때 종료된다.
• 운영체제는 하드 디스크와 같은 저장 장치의 특정 위치에 저장되어 있다가 컴퓨터를 켜면 메모리에 적재되어 컴퓨터를 끌 때까지 메모리에 상주하면서 컴퓨터 자원을 관리하고 사용자와 응용소프트웨어의 요청을 처리한다.
• 자원에 대한 접근 권한의 차이따라서 응용소프트웨어가 컴퓨터 자원을 사용하고자 한다면 운영체제에게 요청해야한다.이는 사용자가 하드웨어에 대한 자세한 지식이 없어도 사용할 수 있도록 하게하고 응용소프트웨어 역시 하드웨어 종류나 하드웨어의 변화에 대해 중립적으로 작성할수 있도록 한다.
• 예시) System call(시스템 호출)