전산학

운영체제[전산학개론]

Jobs 9 2020. 11. 23. 08:29
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운영체제

  • 컴퓨터의 주기억장치 내에 상주하면서 컴퓨터의 효율적인 운영을 담당하는 시스템 소프트웨어
  • 시스템의 자원(중앙처리장치, 주기억장치, 보조기억장치, 입출력장치, 네트워크 등)을 효율적으로 관리하고 운영함으로써 인간과 컴퓨터 간의 인터페이스 역할을 담당
  • 어떤 종류의 컴퓨터에도 반드시 운영체제가 존재함

운영체제의 목표

  • 하드웨어와 소프트웨어 자원들을 관리하고 제어
  • 사용자에게 편리한 인터페이스 제공
  • 수행 중인 프로그램들의 효율적인 운영을 도움
  • 작업 처리 과정 중에 데이터를 공유
  • 입출력에서 보조적인 기능을 수행
  • 오류가 발생하면 원활하게 처리

운영체제의 자원 관리

  • 프로세스 관리 : 프로세스의 생성과 삭제, 중지와 계속 등을 관리
  • 작업 관리 : 작업과 관련된 순서, 우선순위, 프로세스 할당 등을 관리
  • 주기억장치 관리 : 주기억장치의 할당과 회수를 담당
  • 보조기억장치 관리 : 보조기억 장치의 효율적인 사용을 관리
  • 입출력 장치 관리 : 입출력 장치들을 관리
  • 파일 관리 : 파일의 관리를 담당
  • 보안 관리 : 보안과 관련된 사항들을 관리

프로세스 : 작업 도중 필요한 정보나 스케쥴에 필요한 여러 정보를 기억하고 있는 구조체

  • 중앙처리장치, 파일, 입출력 장치 등과 관련된 역할을 수행
  • 실행 중인 프로그램과 주기억 장치에 저장된 프로그램, PCB(Process Control Block)와 결합된 형태의 코드를 말함
  • 프로세스는 작업 스케쥴러에 의해 생성되며 주기억장치에 진입함
  • 프로세스느 처리기를 의미하는 프로세서와는 다름

커널

  • 자원을 관리하는 모듈의 집합으로 운영체제 기능의 핵심적인 부분을 모아 놓은 부분
  • 메모리 관리 및 스케쥴링 인터럽트 처리 등의 기능을 담당
  • 사용자는 직접 커널을 제어할 수 없고, Shell에 의뢰하여 전달함
  • 꼭 필요한 부분으로 항상 메모리에 적재되어 있음

운영체제의 유형

  • 일괄 처리(Batch Processing) : 여러 사용자들의 작업을 모아서 일괄적으로 순서대로 처리하는 방식
  • 대화 처리(Interactive Processing) : 중앙의 대형 컴퓨터에 여러 개의 단말기를 연결하여 여러 사용자들의 요구를 대화식으로 처리
  • 다중 처리(Multi Processing) : 두 개 이상의 프로세서로 구성된 시스템의 운영체제로서 단일 처리 시스템보다 많은 양의 작업을 동시에 처리할 수 있음
  • 다중 프로그래밍(Multi Programming) : 여러 개의 프로그램들을 동시에 주기억장치에 적재하여 한 프로그램이 입출력 등의 작업을 할 때 중앙처리장치를 쉬게 하지 않고 다른 프로그램을 처리하게 하여 전체적인 처리 속도를 향상시키는 방식

 

최근 운영체제의 주요 특징

  • 멀티미디어 자원의 관리 : 텍스트 뿐만 아니라 MIDI, MPEG, JPEG 등의 멀티미디어 파일들을 관리하고 처리
  • Windows 및 그래픽 사용자 인터페이스의 일반화 : Windows의 메뉴와 마우스 클릭으로 컴퓨터와 인간의 편리한 상호작용이 가능
  • 보안 기술 강화 : 컴퓨터들이 네트워크를 통해 개방형으로 운영되므로 접근 제어 기술 및 보안 기술이 강화됨
  • 객체지향 기술 이용 : GUI, OLE 등의 기술에서 객체지향 기술이 일부 적용됨
  • UNIX의 기능 확장 및 다중화 : UNIX의 기능이 확장되었고 다양한 버전이 출현함
  • Windows의 대중화 : Windows 제품군이 대중화되어 PC들 사이에 호환성이 유지됨
  • Linux 사용의 확대 : PC용 UNIX라고 할 수 있는 Linux가 소스 공개(오픈 소스)를 바탕으로 급속히 확산되어 서버 시장의 상당 부분을 차지

 

DOS(Disk Operation System)

  • 디스크에서 구동되는 시스템이라는 뜻을 가진 단일 사용자-단일 태스크 운영체제
  • IBM이 개발한 PC에서 마이크로소프트사와 손잡고 새로운 운영체제인 MS-DOS를 채택
  • 마이크로소프트사의 MS-DOS는 지금까지 전 세계적으로 수십억 명이 사용
  • 텍스트 기반으로 명령어를 직접 입력(CLI)하는 방식으로 작동

Windows OS : 마이크로소프트사에서 만든 GUI 운영체제

 

Windows의 역사

  • 1985년 : Windows 초기 버전(1.0) 발표
  • 1995년 : Windows 95 발포, DOS와 분리
  • 1998년 : 인터넷을 강화시킨 98버전 출시
  • 2001년 10월 : Windows XP 출시
  • 2009년 10월 : Windows 7 출시
  • 2012년 10월 : Windows 8 출시
  • 2015년 7월 : Windows 10 출시 

 

Windows XP

  • 2001년 Windows ME의 편리함과 Windows 2000의 안정성을 합쳐서 만들어짐
  • 2000년 초반부터 2015년 정도까지 MacOS 외에 세계적으로 거의 독점으로 사용
  • 과거 버전에 비해 뛰어난 안정성
  • 화면에 보이는 인터페이스와 그 기능을 중심으로 화려한 인터페이스 사용
  • 인터넷을 사용하는 것을 기반으로 제작, 프로그램이 추가되고 개선됨
  • 펜티엄 3 450MHz, 128MB이상의 메모리 요구
  • 2018년부터 MS에서 XP에 대한 보안 업데이트 중단

Windows 7

  • 2009년 출시, 빠르고 안정적인 성능과 함께 보다 편리한 방법으로 PC를 사용할 수 있게 설계
  • 1GHz 이상의 32비트 또는 64비트 프로세서, 1/2GB RAM 필요, 최소 16GB(32비트) 또는 20GB(64비트) 저장공간
  • WDDM 1.0 이상의 드라이버가 있는 DirectX 9 그래픽 장치
  • XP에 비해 속도가 빠르고 최소 설치 요구사항이 가벼워짐
  • 네트워킹 기능이 단순화되고 향상, BitLocker가 기본으로 탑재되어 보안 강화
  • 가상화 기능으로 호환성 강화, 사용자 인터페이스 개선 및 장애우를 위한 기능 향상
  • 멀티미디어 기능이 크게 향상

Windows 7의 주요 기능

  • 홈 그룹 기능 : Windows 7을 실행하는 PC를 두 개 이상 연결하는 홈 그룹을 통해 음악, 사진 등을 서로 공유
  • 바탕화면 기능 : Aero Shake, Aero Peek, Snap을 통해 복잡한 바탕화면을 간편하게 정리
  • 멀티미디어 재생 기능 : 다른 PC, TV, 스피커 등으로 음악 및 비디오를 재생할 수 있게 함
  •  

Windows 8 

  • 2012년 발표, Windows 7의 성능을 약간 개량하였으나 큰 차이는 없음
  • 윈도우폰에 쓰인 Metro UI가 PC에 적용됨
  • PC, 노트북 외에 태블릿, 스마트폰 등의 모바일 기기에서도 사용할 수 있는 최초의 통합 운영체제
  • 한 번의 클릭으로 원하는 어플리케이션과 콘텐츠에 바로 접근
  • 터치에 최적화된 익스플로러 10을 탑재, 클라우드 서비스인 SkyDrive도 기본으로 제공

 

Windows 10

  • 2015년 7월 말에 발표,Windows 7과 8의 성능 개량
  • Windows 7과 8의 시작버튼을 혼합시킨 새로운 형태의 시작 버튼
  • 창 화면으로 작동되는 메트로 앱
  • 새로운 테스크 뷰 버튼과 멀티 데스크톱
  • 스냅 기능과 빠른 파일 검색

 

 

 

UNIX 운영체제

  • 역사가 매우 오래된 운영체제로, 대기업의 서버 컴퓨터와 통신용 서버 컴퓨터에 많이 사용됨
  • 1960년대 초 : MIT, Bell Lab, GE 등이 공동으로 MULTICS을 개발
  • 1969년 : Bell Lab에서 Ken Thompson이 MULTICS의 소형화를 시도, Dennis Ritchie와 함께 첫 버전을 개발하여 UNICS로 명명
  • 1973년 : Dennis Ritches가 C언어로 UNICS를 다시 개발
  • 1976년 : 미국의 각 대학에 퍼짐, BSD 계열과 System V 계열로 나뉨
  • 1978년 : 버클리 대학의 Bill Joy가 기능을 확장하여 3BSC(Berkeley Software Distribution)로 만듦
  • 1983년 : 버클리 대학에서 4.3 BSC 발표, AT&T가 System V 발표

 

UNIX의 특징

  • 기본적으로 전문 프로그래머용이고 일반 초보자가 사용하기 조금 어려우나, 익숙해지면 상당히 직관적이고 효율적
  • 고급언어인 C언어로 작성되었기 때문에 어떤 컴퓨터에서도 사용할 수 있음
  • 오픈소스로 배포하였고 다중 사용자 시스템
  • 다양한 분야의 도구들이 기본적으로 제공되며 강력한 네트워크 기능을 지원함
  • Window라는 Windows 시스템 기능을 제공, 이를 사용하여 GUI 환경에서 작업 가능

 

UNIX의 장단점

항목 장점 단점
이식성, 호환성, 공개성 개발에 용이함 다양한 버전이 존재
파일 시스템 트리 구조로 사용이 편리 처리 속도 지연
시분할 방식 모든 사용자에게 컴퓨터 자원을 균등 분배 업무 우선 순위 결정이 어려움
명령어 축약 최소로 최대의 효과 초보자는 사용이 어려움
통신 다양한 유틸리티(UUCP, e메일 등) 제공  
분산 처리 서로 다른 기종 간에도 가능  
프로그램 개발 도구 다양한 도구 제공  
한글 지원 자국어 처리 시스템 이용  
에러 메시지   간단하고 불분명함

 

LINUX 운영체제

  • 1991년 대학생이던 리누스 토발즈가 자신이 수강하던 UNIX 과정의 교재를 보고 자신의 PC에서도 써보고자 하는 의도에서 만든 운영체제
  • 첫 공식 버전은 1991년 10월에 발표됨
  • 스톨만 교수가 주축이 된 GNU(UNIX 형태의 오픈소스 운영체제를 개발하기 위해 1984년부터 시작한 프로젝트 : GNU's Not UNIX) 그룹에서 이 Linux 소스 코드를 가지고 프로젝트를 진행
  • 전세계 수많은 개발자들이 Linux의 소스 코드를 받아 자신이 원하는 기능을 추가하고 다시 인터넷에 공개하는 방식으로 발전
  • 서버용 소프트웨어를 기본으로 제공
  • 누구나 다운 받아 설치할 수 있으며 수많은 배포판이 있음
  • (단점) 책임지고 개발하는 사람이 적으며, 컴퓨터에 대한 사전 지식을 요구
  • (단점) 문제가 생기면 보통은 스스로 문제점을 찾아 해결해야 함

 

MacOS

  • 매킨토시 : 스티브 잡스가 1984년 애플사에서 만든 개인용 컴퓨터의 이름, Mac OS가 탑제되었음
  • 과거에는 모토로라의 CPU를 사용하였지만, 현재는 인텔 코어 CPU를 사용, 일부 모델의 경우 신제품에서 자체 CPU 탑제가 예정됨
  • 사용자 입장을 가장 잘 반영한 OS, 복잡한 구조를 감추가 누구나 사용하기 쉽도록 설계
  • 다중 사용자 시스템으로 최대 40명까지 사용할 수 있음
  • Key Chain을 통해 비밀번호 저장 가능, 자동 업데이트 지원 및 인터넷과 다국어 지원

 


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