[운영체제] 운영체제의 역할, OS의 특징

운영체제의 역할

운영체제는 사용자 프로그램을 실행하는 역할을 합니다. 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있고, 하드웨어를 효율적으로 사용할 수 있습니다.

OS가 없었다면 프로그램을 작성하며 메모리에 접근할 때 하드웨어에 대한 이해가 필요합니다. 그러나 일반적인 상황에서는 하드웨어의 메모리 관리 등을 OS가 해주어 크게 신경쓸 필요가 없습니다.

OS를 바라보는 관점

• User View:
  • os는 하나의 프로그램으로 사용이 간편하고 퍼포먼스가 좋음.
  • 사용자가 프로그래밍에만 집중할 수 있게 도움을 줌
• System View:
  • OS는 리소스 할당과 제어를 하는 프로그램으로 모든 H/W 리소스를 관리
  • 충돌되는 요청에 대한 효율적이고 공정한 리소스 사용
  • 프로그램을 실행하며 발생하는 에러를 예방하고 적절하지 않은 사용에 대해 에러를 발생

OS의 정의

• os 목적에 따라 특징이 다르므로 공통적인 정의가 존재하지 않음
• 컴퓨터에서 항상 구동되는 프로그램은 kernel, 이외의 프로그램은 system program / application
• Mobile OS는 종종 미들웨어(db, media) 등도 OS에 포함된다고 본다

• RAM에서 숫자 읽어 CPU로

• CPU에서 메모리로 숫자 저장

• ADD, Compare, JMP 명령어 수행

• Data Bus: 데이터 이동

• Control Bus: 제어 명령 이동

• Addr Bus: 주소 지정

• 이러한 값은 CPU 내 Control Unit이 지정

• I/O 장치와 CPU는 동시에 작동할 수 있다

  • Local Buffer 데이터를 CPU로
  • CPU를 Local Buffer로
  • 디스크에서 Local Buffer
  • Local Buffer에서 디스크
  • 등등ㅇ 가능

• 각각의 device controller가 특정 디바이스 타입

• 각각의 Local Buffer가 있어 CPU는 명령만 내리고 다른 작업을 처리한다

• I/O Controller가 이를 읽고 Local Buffer에 저장하면 이 데이터를 가지고 작업을 수행

• Device Controller는 동작이 끝나면 CPU에 인터럽트를 걸어 알려준다.

• Concurrenty 하면 빠른 CPU가 상대적으로 느린 HDD에 맞추면서 sleep이 발생.

• OS가 interrupt를 실행하여 이를 예방

• 해당하는 function이 뭔지 interrupt vector table(IVT)에서 찾음

• interrupt의 종류에는 HW/SW interrupt가 있다

• SW 인터럽트

  • arithmetic overflow
  • 0 division
  • illegal instruction
  • reference out of user memory
  • user request (e.g. system call / monitor call)

• HW 인터럽트

  • Timer
  • I/O
  • HW failure

인터럽트 처리 과정