운영체제 개요

운영체제의 개요

운영체제가 없던 초기의 컴퓨터 시스템
- 응요 프로그램 개발자는 하드웨어 제어 방법을 잘 알아야 함
- 여러 응용 프로그램이 하드웨어를 공유하는 경우 자우너 분할이 어려움
운영체제가 하드웨어와 응용 프로그램 사이에 위치
- 하드웨어에 대한 제어는 운영체제만 함
- 응용 프로그램은 운영체제를 통해서만 하드웨어 이용

커널(kernal)
- 운영체제의 핵심요소
- 응용프로그램과 하드웨어 수준의 처리 사이의 가교 역할
- 대표적인 구성 방식: 일체형 커널, 마이크로 커널
일체형 커널(monolithic kernel)
- 운영체제의 모든 서비스가 커널 내에 포함됨
- 장점
  - 커널 내부 요소들이 서로 효율적으로 상호작용을 할 수 있음
- 단점
  - 한 요소에 있는 오류로 인해 시스템 전체에 장애가 발생할 수 있음
- 예: unix, linux 운영체제들
마이크로 커널(microkernel)
- 운영체제의 대부분의 요소들을 커널 외부로 분리
- 커널 내에는 메모리 관리, 멀티태스킹, 프로세스 간 통신(IPC) 등 최소한의 요소들만 남김
- 장점
  - 새로운 서비스를 추가하여 운영체제를 확장하기 쉬움
  - 유지보수가 용이하며 안전성이 우수함
- 단점
  - 커널 외부 요소들 사이는 IPC를 통해야만 하므로 성능 저하가 발생함

응답시간의 속도, 데이터 입력의 방식에 따라 분류
- 일괄처리 운영체제
- 대화형 운영체제
- 실시간 운영체제
- 하이브리드 운영체제
일괄처리 (batch processing) 운영체제
- 작업을 모아서 처리
- 사용자의 상호작용 없이 순차적으로 실행
- 효율성 평가: 처리량, 반환시간
  - 처리량: 주어진 시간 안에 처리된 작업의 수
  - 반환시간 : 작업의 생성 시점부터 종료 시점까지의 소요시간
대화형 (interactive) 운영체제
- 시분할 운영체제라고도 함
- 일괄처리 운영체제보다 빠르지만 실시간 운영체제보다는 느린 응답시간
- 이용자에게 즉각적인 피드백을 제공
  - 응답시간: 요청한 시점부터 반응이 시작되는 시점까지의 소요시간
실시간 (real-time) 운영체제
- 가장 빠른 응답시간
- 처리의 결과가 현재의 결정에 영향을 주는 환경에서 사용
- 우주선 비행 시스템, 미사일 제어, 증권거래 관리 시스템, 은행 입출금 시스템 등에 사용
하이브리드 (hybrid) 운영체제
- 일괄처리 운영체제와 대화형 운영체제의 결합
- 이용자는 터미널을 통해 접속하고 빠른 응답시간을 얻음
- 대화형 작업이 많지 않을 경우 백그라운드에서 배치 프로그램 실행
- 현재 사용되고 있는 대부분의 대형 컴퓨터 시스템은 하이브리드 운영체제

1960년대: 멀티프로그래밍
- 멀티프로그래밍, 시분할 처리 개념
- 다중 대화식 사용자 지원
1970년대: 멀티모드 시분할
- 일괄처리, 시분할 처리, 실시간 처리를 지원하는 멀티모드 시분할의 보편화
- 근거리 지역 네트워크(LAN)의 실용화
- 정보보호 및 보안문제의 증대로 암호화의 중요성 대두

1980년대: 분산 네트워크
- 운영체제 기능이 하드웨어 자체에 포함된 펌웨어 개념의 대두
- 2개 이상의 프로세서를 이용하는 멀티프로세서 환경
- 네트워크의 대두와 함께 클라이언트 / 서버 모델 확산
1990년대: 병렬처리 및 분산처리
- 순차처리를 벗어나 분산 및 병렬 처리 발전
- 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)의 강화
- 선점형 멀티태스킹, 멀티쓰레딩, 가상 메모리의 보편화