혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 9장 정리

9. 운영체제 시작하기

9.1 운영체제를 알아야 하는 이유

운영체제란

: 실헹할 프로그램에 필요한 자원을 할당하고, 프로그램이 올바르게 실행되도록 돕는 특별한 프로그램

• 컴뷰터 부팅 시 메모리 내 커널영역에 적재되어 실행됨
  • 커널 영역을 제외한 나머지 영역 - 사용자 영역
• 정부에 비유됨
• 하드웨어를 조작하고 관리하는 기능 제공
• 우리가 운영체제를 이해하면
  • 운영체제가 우리에게 건내는 말 이해 가능
  • 제대로 명령 가능
• 운영체제와의 대화 - 오류 메시지

9.2 운영체제의 큰 그림

• 운영체제는 사용자가 실행하는 프로그램을 위한 프로그램

운영체제의 심장, 커널

• 운영체제는 현존하는 프로그램 중 규모가 가장 큰 프로그램 중 하나
• 운영체제의 핵심 서비스
  • 자원에 접근하고 조작하는 기능
  • 프로그램이 올바르고 안전하게 실행되게 하는 기능
  ⇒ 해당 서비스 담당하는 부분 : 커널
• 운영자가 제공하는 서비스 중 커널에 포함되지 않는 서비스
  • 사용자 인터페이스
    • 그래픽 유저 인터페이스
    • 커맨드 라인 인터페이스

이중 모드와 시스템 호출

• 운영체제는 응용 프로그램이 하드웨어에 직접 접근을 방지하여 자원 보호
  • 응용 프로그램 대신 자원에 접근하여 요청한 작업 수행
• 이러한 역할은 이중 모드로써 구현됨
• 사용자 모드

: 운영체제 서비스를 제공받을 수 없는 실행 모드

• 커널 영역의 코드를 실행할 수 없는 모드
• ⇒ 하드웨어 자원 접근 명령어 실행 불가능
• 커널 모드

: 운영체제 서비스를 제공받을 수 있는 실행 모드

• 사용자 모드로 실행되는 츠로그램이 자원 접근 운영체제 서비스 제공받으려면: 시스템 호출
  • 소프트웨어 인터럽트이므로 인터럽트 처리 순서와 유사
• ⇒ 커널모드 전환 필요

운영체제의 핵심 서비스

• 프로세스 관리
  • 프로세스 : 실행 중인 프로그램
  • CPU는 한 번에 하나의 프로세스만 실행 가능하므로 조금씩 번갈아가며 실행
  ⇒ 운영체제가 다양한 프로세스 관리 및 실행 필요
• 자원 접근 및 할당
  • CPU
    • CPU 스케줄링 : 운영체제가 프로세스들이 공정하게 CPU를 할당하도록 결정
  • 메모리
  • 입출력장치
• 파일 시스템 관리