[운영체제]Chapter01 - 운영체제란 무엇인가?

1. 운영체제란 무엇인가?

 

Program 단계

위 그림에서 보는 Operating system 이 바로 운영체제이다.

운영체제를 한 문장으로 표현하자면 ' 하드웨어를 동작시키는 소프트웨어' 라고 말할 수 있다.

 

위의 4단계의 프로그램을 Mode로 구분해보자면

 

• Kernel mode ( 커널모드 ) : 하드웨어 자원에 대한 완전한 접근이 가능
• User mode ( 유저모드 ) : 하드웨어 자원에 대한 제한적인 접근만 가능. 정확히는 오직 운영체제가 제공하는 명령만 실행 할 수  있다. → 왜? - 하드웨어를 보호하기 위해 ( 만약 유저모드에서도 하드웨어에 마음대로 접근이 가능하다면 Application 단에서도 기계를 마음대로 제어하거나 손상시킬 수 있다. )

이 두 Mode로 나누어지며, 운영체제는 Kernel mode에서 실행되는 소프트웨어이므로 기계가 실행 가능한 어떠한 명령도 실행이 가능하다.

 

2. 운영체제가 하는 일

 

운영체제는 제한된 컴퓨터 시스템의 각종 자원을 효율적으로 관리하고 운영하여, 사용자에게 최대의 편리성을 제공한다.

여기서 말하는 자원은 CPU, 메모리 등을 예로 들 수 있다.

 

좀 더 자세하게 설명하자면,

 

• 사용자 관점 : 운영체제는 사용자에게 추상적인 모습( abstraction )을 제공한다. 즉 운영체제 덕분에 사용자는 기계 내부에서 어떤 일이 일어나는지 제대로 알 지 못하는데도 기계를 사용하는데 어떠한 지장도 받지않는다. 
• 시스템 관점 : 운영체제는 하드웨어 자원을 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.

 

※ 자원관리는 자원을 적절하게 다중화하는 것인데. 

이 자원을 다중화 ( 공유 ) 하는 방식에는,

• 시간 다중화 : 서로 다른 프로그램이나 사용자가 교대로 그 자원을 이용하는것 ex) 사용자 간 빠르게 번갈아 가면서 자원을 사용하는 것. 따라서 실제로 병렬적이지는 않지만 의사병렬성을 가진다 ( 마치 병렬로 행동하는 것 처럼 보임 )

시간 다중화의 예시

• 공간 다중화 : 각각 자원의 일부를 가지는 것 ex) 실제 공간을 쪼개서 나눠가지는 것

공간 다중화의 예시

이렇게 두가지로 나뉜다.

 

따라서 운영체제는 기계의 여러가지 자원들을 위의 두가지 방법을 적절하게 이용하여 다중화 시켜 사용자들에게 적정량의 자원을 할당해준다.

또한 이 자원들이 낭비되지않도록  효율적으로 관리하는 역할 또한 맡고있다.