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강사: 주형준([email protected], 010-6317-0101)

전자계산기 일반
3장

운영체제


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운영체제의 개념
 운영체제(Operating System, OS) 개요
 하드웨어와 사용자 사이의 인터페이스 제공하는 시스
템 소프트웨어이다.
 컴퓨터 자원의 효율적인 관리와 사용자의 편의성을
제공한다.
 프로세서 관리, 장치 관리, 입출력장치 관리, 파일 관
리, …

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운영체제의 서브 시스템
 운영체제의 4가지 서브 시스템
 프로세서 관리자
 주기억장치 관리자
 장치 관리자
 파일 관리자

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운영체제의 처리 방식
 운영체제의 처리 방식
 일괄처리 시스템
 다중처리 시스템
 다중 프로그래밍 시스템
 시분할 처리 시스템
 병렬처리 시스템
 분산처리 시스템

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운영체제의 처리 방식
 일괄처리 시스템(batch processing system)
 처리할 작업이 발생할 때마다 즉시 처리하지 않고 일
정량이 될때까지 모아 주었다가 한꺼번에 처리하는
방식
 시스템 사용의 휴율성을 놓일 수 있으나, 빠른 결과를
확인할 수 없다.
 다중 프로그래밍(multiprogramming system)
 주기억장치에 여러 개의 프로그램을 적재하고, 한 개
의 프로그램이 입출력 하는 동안 다른 프로그램이
CPU를 사용해서 처리하는 방식
 느린 입출력장치와 빠른 CPU의 차이를 이용
 1960년대 중반에 등장
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운영체제의 처리 방식
 시분할처리 시스템(time-sharing processing system)
 CPU의 시간을 일정 간격의 작은 시간 간격으로 쪼깨
서 각 사용자의 작업을 처리하는 방식
 많은 사용자가 동시에 컴퓨터를 사용하지만, 혼자 컴
퓨터를 사용하고 있는 것과 같은 느낌을 갖도록 한다.
 실시간처리 시스템(real-time processing system)
 단말기나 제어 대상으로부터 처리해야 할 작업이 발
생할 때마다 즉시 처리하여 결과를 얻는 방식
 레이더 추적 시스템, 항법 시스템

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운영체제의 처리 방식
 병렬처리 시스템(parallel processing system)
 2개 이상의 프로세서를 병렬로 연결해서 작업을 동시
에 처리하는 기법
 1990년대 등장

 분산처리 시스템(distributed processing system)
 통신망에 연결된 독립적인 처리 능력을 가진 여러 대
의 컴퓨터 시스템에 자원을 분산시킨 후, 통신망을 통
해서 교신하면서 처리하는 방식

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운영체제의 성능 평가
 성능 평가 요소
 처리 능력(throughput)







 단위 시간당 처리할 수 있는 량
반환 시간(turn around time)
 작업이 시작된 후부터 끝날 때까지의 소요된 시간
응답 시간
 사용자가 어떤 일의 처리를 컴퓨터에 의뢰하고 나서 그 결과를 얻을
때까지의 소요된 시간
사용 가능도(availability)
 장비의 총 운영 시간에 대해 정상적인 기능을 수행하는 시간의 비율
신뢰도(reliability)
 시스템이 문제를 정확하게 해결하는 정도

 자원 이용률
 시스템의 각종 자원을 얼마나 효율적으로 사용하는지를 나타내는 척도
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운영체제의 목적
 처리능력 향상

 반환시간 최소화
 응답시간 단축
 사용가능도 증대

 신뢰도 향샹

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운영체제의 종류
 윈도 운영체제
 Microsoft corp.
 Windows XP, 7
 Windows 2003, 2008 Server
 Windows CE – 모바일용
 …

 UNIX(유닉스)
 1969년, 벨 연구소의 켄 톰슨
 고급언어인 C언어로 개발
 이식성이 아주 좋다.

 마이크로 컴퓨터 ~ 미니 컴퓨터
 다중 프로그램, 다중 사용자, 시분할 처리 …

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 임베디드 운영체제
 임베디드 시스템(embedded system): 미리 정해진 특
정한 기능을 수행하기 위해 소프트웨어가 내장된 칩
을 사용하는 시스템
 (휴대폰에 탑재된 운영체제)
 Windows CE, 팜OS, ( Linux), 안드로이드, …

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주기억장치 관리
 주기억장치 구성

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주기억장치 관리
 주기억장치의 구성
 CPU는 프로그래이나 데이터가 필요한 경우 먼저 캐시를

검색한다. 캐시에 없으면 주기억장치를 검색해서 CPU에
가져와서 처리하며, 이를 캐시에 저장한다.

 캐시기억장치
 CPU와 주기억장치의 속도 차이로 인한 문제를 방지하
기 위해 사용

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 주기억장치 할당
 단일 사용자 연속 기억장치 할당
 고정 분할 다중 프로그래밍 기법
 동적 분할 프로그래밍 기법

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 기억장치 관리 기법
 반입(fetch) 기법
 배치(placement) 기법
 교체(replacement) 기법

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가상기억장치
 가상기억장치(virtual memory)
 보조기억장치를 주기억장치처럼 사용하는 기법
 보조기억장치의 주소를 주기억장치의 주소로 변환하는 과

정이 필요하다.

 (주기억장치를 크게 사용하는 기법)

 가상기억장치를 구현하는 방법
 페이징 기법
 세그멘테이션 기법
 페이징과 세그멘테이션의 혼용 기법

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프로세서 관리
 프로세스
 현재 실행중인 프로그램
 프로세스 상태
 생성
 준비
 실행
 대기
 종료

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교착상태
 교착상태(deadlock)
 서로 다른 둘 이상의 프로세서들이 상대 프로세서가
차지하고 있는 자원을 기다리는 무한 대기 상태로 빠
지는 것.

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장치와 파일 관리
 장치 관리자
 시스템의 모든 주변 기기를 관리한다.
 파일 관리자
 파일을 관리한다.

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디스크의 구조
 디스크 팩
 디스크를 구성하는 원형 판
 트랙(track)
 각 면의 동심원

 실린더(cylinder)
 각 면의 같은 거리에 있는 트랙의 집합
 섹터(sector)
 트랙을 다시 나눈 개념, 정보를 읽고 쓰는 단위

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 탐구시간(seek time)
 헤드를 움직여 트랙으로 이동하는데 걸리는 시간

 회전지연시간(rotational time, larency time)
 헤드가 해당 트랙에서 자료가 저장된 섹터까지 이동하는

데 걸리는 시간
 전송 시간(transfer time)
 데이터를 읽거나
저장하는데 걸리는 시간

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파일 관리 시스템
 파일(file)
 디스크 등의 보조기억장치에 저장되어 있는 관련있는
데이터의 모임, 즉 레코드의 모임
 파일 구조
 순차 파일(sequential file)
 직접 파일(direct file)
 인덱스된 순차 파일(indexed sequential file)

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