운영체제 개요

운영체제의 정의, 목적, 컴퓨터 시스템 내에서의 기능

컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 SW와 HW를 연결하는 소프트웨어 계층

(1) 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경 제공

(2) 자원(CPU, 메모리, I/O 장치)을 효율적으로 관리

효율성 : 주어진 자원으로 최대 성능을 내도록
형평성 : 특정 사용자/프로그램에 지나친 불이익이 없도록, 하나의 프로그램에만 메모리 엄청 주고 다른 프로그램들은 엄청 조금 할당받음 -> 이러면 안되니까 이러한 사항들을 다 고려함, 효율성도 중요하지만 형평성도 중요함
CPU는 컴퓨터의 두뇌라고도 불림, 실행중인 프로그램들에게 짧은 시간씩 CPU를 번갈아 할당(CPU 스케줄링)
메모리는 CPU의 작업 공간, 프로그램에 실행되려면 메모리에 load되어야 함, 운영체제는 실행중인 프로그램들에 메모리 공간을 적절히 분배함

CPU는 메모리에 있는 프로그램을 읽어다가 실행함
CPU는 외부 장치에 직접 접근할 수 없음 -> I/O를 전담하는 작은 CPU들이 붙어있음 -> 그게 I/O Controller임 -> CPU가 I/O Controller에 부탁함

CPU 스케줄링 : 어떤 프로그램한테 CPU 사용권 줄까?

근데 실제로 운영체제는 다른 프로그램한테 CPU 넘겨줬을때 다시 뺏어올 수 있는 방법 없음 -> 하드웨어적인 장치가 있어서 그거랑 협조해서 CPU를 뺏어옴
메모리 관리 : 한정된 메모리를 어떻게 쪼개어 쓸 것인지
디스크 스케줄링 : 디스크에 들어온 요청을 어떤 순서로 처리할 지
인터럽트, 캐싱 : 빠른 CPU와 느린 I/O 장치 간의 속도 차이를 어떻게 극복할 지
- 캐싱 : 메모리에 미리 저장해놨던거를 똑같은 요청 들어오면 굳이 디스크까지 가지 않고 미리 저장해놓은거 사용함
- 인터럽트 : 프로그램 실행하려고 하는데 I/O 작업이 필요함. 그럼 CPU는 I/O한테 요청을 함. 그동안 CPU는 놀고 있지 않고 지금 할 수 있는 다른 일 먼저 하고 있음. 근데 I/O에서 CPU가 요청했던 작업이 끝났음. 그럼 I/O에서는 CPU에 인터럽트를 보냄. CPU에서는 하나의 기계어를 처리하고 나면 매번 인터럽트의 유무를 봄. 만약 인터럽트 들어왔으면 CPU는 자동으로 운영체제한테 넘어가게 되어있음. 운영체제는 인터럽트를 확인하고 그 프로그램한테 CPU 다시 넘겨줌.

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