2. 운영체제: 02. 운영체제의 개념과 구조( 운영체제 강의 : 주니온 )

2021. 4. 27. 21:04

운영체제 : 02 운영체제의 개념과 구조

Comupter System
- the hardware
- the operating system
- the application programs
- user

운영체제의 정의

There are No universally accepted definition of an operating system
A more common definition is that
- the one program running at all times on the computer
  - 운영체제는 컴퓨터에서 항상 돌아가는 프로그램이라고 정의한다.
- usallay called the kernel
kerneal에서 제공하는 프로그램
- system programs
- application programs

컴퓨터의 기본적인 구조 (classical computer system)

부트스트랩 프로그램 (bootstrap program)

인터럽트 (Interrupts)

폰 노이만 아키텍쳐

산술 논리 장치와 프로세서 레지스터를 포함하는 처리 장치
명령 레지스터와 프로그램 카운터를 포함하는 컨트롤 유닛
데이터와 명령어를 저장하는 메모리
외부 대용량 스토리지
입출력 매커니즘
A typical instruction - execution cycle
- first fetches an instruction from memory
- and stores that instruction in instruction register
  - 명령어 레지스터가 있어서, 명령어를 fetch를 하고 execute를 해주는 방식을 폰 노이만 구조라 한다.
The instruction is the decoded
- and may cause operands to be fetched from memory
- and stored in some internal register
After the instruction on the operands
- has been executed
- the result may be stored back in memory

- register : CPU 내에 있는 저장장치
- cache : register와 main memory사이에 있다. 메모리보다 빠르다.
- main memory : 우리가 흔히 말하는 램
- solid - state dist : 메모리 형태의 하드디스크
- hard dist : HDD

컴퓨터 시스템 컴포넌트의 정의
- CPU : The hardware that executes instructions
- Processor : A physical chip that contains one or more CPUs
- Core : The back computation unit of the CPU
- MultiCore : Including multiple computing cores on the same CPU
Symmetric multiprocessing(SMP)

둘 이상의 동일한 프로세서가 단일 공유 주 메모리 에 연결되고 모든 I / O 장치에 대한 전체 액세스 권한을 가지며 처리하는 단일 운영 체제 인스턴스에 의해 제어되는 다중 프로세서 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 아키텍처

multiprogramming
- 여러개의 프로그램을 동시에 메모리에 올려놓고 실행하는 것
- keeps several proccesses in memory simulaneously
- to increase CPU utilization( CPU의 사용율을 높여줌)

Multitasking(멀티프로세싱) : concurrency(pallerelism과 차이를 알아야한다.)
- a logical extension of multiprogramming
  - CPU가 여러개의 작업을 자주 바꾸면서 여러개의 프로그램을 동시에 돌아가는 것처럼 사용자가 느낄수 있게 된다.
- CPU scheduling : (CPU 스케쥴링이 중요)
  - 만약에 같은 시간에 여러개의 프로세스가 실행이 되었을때, 시스템은 무조건 그 프로세스 중에서 다음에 실행될것을 결정해줘야한다.

Two separate mode of operations
- user mode and kernel mode
- 프로그램의 잘못된 행동을 예방해주기 위해, 커널모드와 유저모드가 있다.
- 그러므로, 컴퓨터에 직접적인 제어는 커널모드에서만 가능하고, 유저모드에서는 동작이 불가능하게 했다.

Virtualization (가상화)
- technology that allow us
  - to abstract the hardware of single computer
  - into several diffrent execution enviroments
  - 한 컴퓨터에서 다양한 OS를 실행

System call
- provide an interface to the services made available by the OS
- API : Application Programming Interface