운영체제의 역할

PART One: Overview

Chapter One: Introduction

1.1 What Operating Systems Do

 

큰 틀 잡기 좋은 자료들

위키백과 - 시스템 소프트웨어

학문명백과 - 운영체제

IT용어사전 - 운영체제

 

운영체제의 정의

• 컴퓨터의 하드웨어를 관리하는 프로그램

운영체제의 역할

• 사용자가 편리하고(convenient) 효율적인(efficient) 방식으로 프로그램을 실행할 수 있는 환경 제공
• 컴퓨터의 자원을 관리함
• '실행 관리자'로서 하드웨어와 소프트웨어를 관리함
• 응용 프로그램 실행 환경 제공
• user와 하드웨어 사이의 매개체로서의 역할
• 누가 시스템을 사용할 수 있는지를 관리함
• 어떻게 시스템을 사용할 수 있는지를 관리함
• user program이 시스템의 작동을 방해하지 않도록 함

컴퓨터 시스템의 역할(기능을 4개로 쪼개면?)

• HW: 시스템을 위한 기본적인 컴퓨팅 자원
  예: CPU, 메모리, I/O 장치
• OS: 하드웨어를 통제하고 여러 유저를 위한 다양한 응용 프로그램을 조직화한다.
• application programs: 컴퓨팅 자원이 유저의 요구를 만족시키기 위해 어떻게 쓰일 수 있을지 방법을 정의
  워드프로세서, 스프레드시트, 컴파일러, 웹브라우저, ...
• users

컴퓨터 시스템의 역할(기능을 3개로 쪼개면?)

• HW
• SW
• data
• 여기에서 OS는 컴퓨터 시스템의 작동 중 이러한 자원의 적절한 사용 방법을 제공한다. 운영체제는 그 자체로는 무언가 실용적인 기능을 하지는 않지만, 다른 프로그램이 유용한 작업을 할 수 있도록, 단순히 환경(environment)을 제공한다.

사용자의 관점에서 운영체제는?

• PC
  대부분 개인은 컴퓨터 앞에 앉아서 그 자원을 독점하기에, 운영체제의 목적은 사용자가 수행하는 작업을 최대화하는 것이다. 사용을 편리하게, 개인 사용자에 대한 성능에는 약간의 관심이 있지만 resource utilization(HW와 SW가 공유되는 방법)에는 관심이 없다.
• mainframe, minicomputer
  많은 사용자는 같은 컴퓨터에 연결된 다른 터미널 앞에 앉는다. 그들은 자원을 공유하고, 정보를 교환할 수 있다. 이 때 운영체제는 resource utilization을 최대화하고자 고안되어 있는데, CPU time, 메모리, I/O가 효율적으로 이루어지도록 하고 어떤 개인 사용자도 할당된 몫 이상을 차지하지 않도록 함이다.
• workstation
  사용자는 다른 워크스테이션이나 서버에 연결된 워크스테이션 앞에 앉는다. 사용자는 전용 자원을 갖지만, 또한 file, compute, print servers를 포함하는 네트워킹이나 서버와 같은 자원을 공유하기도 한다. 이 때 운영체제는 개인의 편리함과 resource utilization 사이에서 타협하도록 고안되어 있다.
• mobile computers(smartphones, tablets)
  대부분의 모바일 컴퓨터는 개인 사용자를 위한 독립적인 단위로서 많은 경우 cellur 등 무선 기술을 통해 네트워크와 연결되어 있다.
• 임베디드 컴퓨터
  user view가 거의 없거나 아예 없는 컴퓨터도 있는데, 예를 들어 표시등을 켜고 끔으로써 상태를 보여주기도 하지만, 이러한 컴퓨터의 운영체제는 사용자의 개입 없이도 작동하도록 주로 설계되어 있다.

시스템의 관점에서 운영체제는?

• 컴퓨터 관점에서 운영체제는 하드웨어와 가장 깊이 연관되어 있는 프로그램이다. 이러한 맥락에서 운영체제는 자원 할당자(resource allocator)이다. 문제를 풀기 위해서 컴퓨터에는 CPU time, memory space, 파일 저장 공간, I/O devices 등 많은 자원이 있고, 자원에 대해 수많은 가능한 상충되는 요청들에 대해 운영체제는 자원을 특정한 프로그램이나 사용자에게 할당하여 컴퓨터 시스템이 효율적이고 공평하게 작동할 수 있도록 한다.
• 약간 다른 관점에서 운영체제는 I/O 장치나 user program에 대한 통제의 필요를 강조한다. 운영체제는 control program으로서 사용자 프로그램 실행이 에러를 방지하도록 하고 컴퓨터의 부적절한 사용을 막는다. 이는 특히 I/O 장치의 작동과 조작과 관련이 있다.

운영체제의 범위

• 운영체제를 주문했을 때 판매자가 배송하는 모든 것.
• 컴퓨터에서 항상 동작하는 하나의 프로그램, 즉 커널. (커널과 함께, OS와 관련되지만 필수적이지는 않은 system programs와 운영체제와는 무관한 모든 프로그램을 포함하는 aplication programs가 있다)

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* 용어

 

mainframe computer

• 주기억 장치의 용량이 크고, 연산 속도가 굉장히 빠른 대형 컴퓨터를 말한다.
• 다목적, 다용도 컴퓨터라고도 하며, multi user의 사용에 대응한다.
• 최근에는 PC 또는 Workstation에 자리를 넘겨주고 있으며, 전통적으로는 중앙 집중식으로 작업을 처리한다.

middleware

a set of software frameworks that provide additional services to aplication developers(p.7)