운영체제(2)

운영체제

#운영체제의 기능

운영체제는 하드웨어의 자원 요소들을 관리한다. 자원은 다음과 같다. 메모리, 프로세스(실행중인 프로그램), 주변장치(입출력), 파일(데이터) 관리
-메모리 관리:메인 메모리이며, 메모리에 어느 프로세스를 할당할 것인가, 누가 사용하고 얼마나 할당할 것인가를 정하고 관리한다.
-프로세스 관리: 실행 전 자원 할당. 실행 중인 프로그램도 가능.
-입출력장치 관리: 운영체제는 장치 드라이버를 사용해서 입출력장치와 상호작용한다. 여기서 장치 드라이버란, 입출력 장치 같은 특정 하드웨어에 상주하고 있는 프로그램이다.
-파일 관리: 파일에 대한 저장, 삭제, 생성, 검색 기능을 일컫는다.

운영체제는 시스템을 관리하기도 한다. 사용자의 권한으로 데이터를 암호화하거나 사이트 접속 시 다른 사용자의 프로그램으로부터 자신을 보호한다.

#운영체제 발전 과정에서 나온 기술

1940년대에는 기계어를 직접 사용하여 단순 직렬로 처리하였다. 1950년대부터 일괄 처리 시스템과 버퍼링, 스풀링의 방법이 등장하였다.
-일괄 처리 시스템: 사용자가 요청한 작업을 곧바로 처리하지 않고 오퍼레이터에 모아 비슷한 작업끼리 그룹화시킨 다음 일괄로 처리하는 방법이다. 컴퓨터의 유휴를 피할 수 있으며, 상시 수동으로 개입 및 감독할 수 있다. 많은 사용자와 컴퓨터 자원을 공유할 수도 있다.
그러나, 종종 입출력장치의 속도가 프로세서보다 느려서 유휴가 발생하고, 작업에 우선순위를 부여하는 기준이 없다.
-버퍼링: 프로세서와 입출력 장치 간에 버퍼를 두어 유휴시간을 최소화하는 방법.
-스풀링: 버퍼 대신 속도가 더 빠른 디스크를 사용함으로써 여러 입출력 장치의 값과 계산결과를 처리할 수 있다.

가상화

2000년대 이후로 나온 기술. 물리적 자원을 추상화하여 논리적 자원 형태로 바꾸는 기술이다. 적용 대상에 따라 서버 가상화, 데스크톱 가상화, 스토리지 가상화, 네트워크 가상화, 소프트웨어 가상화로 구분하는데, 이 중 운영체제와 관련된 가상화 핵심은 서버 가상화이다.
서버 가상화는 물리적인 서버 하나에서 가상화 기술을 적용해 가상서버를 여러 개 구성하는 방법이다.

-호스트기반 가상화: 호스트 운영체제를 하드웨어에 탑재하여 가상머신 구동.
-베어메탈 기반 가상화: 호스트 운영체제 설치 전 가상화 솔루션을 탑재해 가상의 하드웨어 구현.

클라우드 컴퓨팅

서버 가상화 기술을 이용한 서비스 제공.

1. 데이터 센터에서 원하는 만큼 컴퓨터 자원을 무한대로 사용함.
2. 원하는 만큼 자원을 늘리거나 줄임.
3. 사용한 만큼만 이용료 지불

운영체제 유형

- 다중 프로그래밍 시스템: 메모리에 있는 둘 이상의 작업이 작업을 변환하면서 처리.
-효율적인 프로세서 사용률
-많은 작업을 준비상태로 두려면 일정형태로 메모리를 관리해야 함.

-시분할 시스템(time sharing system): 다중 프로그래밍을 논리적으로 확장, 프로세서가 다중 작업을 교대로 수행. 다수의 사용자가 교대로 컴퓨터 자원을 공유함.
-짧은 간격으로 여러 사용자에게 프로세서를 할당함
-다중 프로그래밍 시스템과의 특징으로는 메인 메모리에 여러 프로그램 적재 시 어떤 프로그램을 먼저 실행할 것인지에 대한 스케줄링 개념이 필요함.
-다중 프로그래밍 시스템의 목표는 프로세서 사용 최대화이지만 시분할 시스템은 응답시간 최소화임.

-다중처리 시스템(multiprocessing system): 단일 컴퓨터 내에서 둘 이상의 프로세서 사용, 동시에 여러 프로세스 지원.
-프로세서 하나가 고장나면 다른 프로세서로 사용을 계속함.