운영체체의 개념

운영체제란?

• 컴퓨터에서 제공하는 하드웨어(H/W)와 소프트 웨어(S/W) 기능을 사용 할 수 있도록 해주는 시스템 소프트 웨어의 핵심 구성요소 이며 컴퓨터 자원들인 기억 장치, 프로세서, 파일 및 정보 네트워크 및 보호 등을 효율적으로 관리하는 프로그램의 집합입니다.
• 한정된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 관리 및 운영함으로써 사용자에게 편리성을 제공합니다.
• 운영체제는 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 중개자 역할을 수행하며, 컴퓨터 시스템을 효율적으로 관리하고 운영하도록 돕는 프로그램들의 집합입니다.

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운영체제의 주요기능

 

1.사용자의 편의 제공 기능

• 컴퓨터의 하드웨어를 사용하기 쉽도록 컴퓨터와 사용자 간의 인테페이스를 지원한다.
• 그래픽 인터페이스(GUI)와 명령어 인터페이스를 제공함으로 사용자에게 편리성을 제공하며 하드웨어에 쉽게 접근할 수 있도록 한다
• ex) 윈도우의 시작버튼, 맥의 dock메뉴

 

2.자원 관리

• 컴퓨터 시스템의 한정된 자원(예: 기억 장치, 프로세서, 파일, 네트워크)을 효율적으로 배분하고 관리한다. 
• 자원 효율적으로 관리하기 위해 메모리의 할당과 프로세스 스케줄링을 제공한다.
• ex)여러 프로그램 실행 시 CPU 우선순위를 조정해 처리 속도 최적화 및 메모리 파편화 방지

 

3.보호와 보안 그리고, 공유

• 데이터 및 자원의 공유기능을 제공하며, 여러 사용자가 동시에 시스템을 사용하는 환경에서 데이터와 자원을 안전하게 보호합니다
• ex)파일 접근 권한 설정 및 OS로그인 비밀번호

4.프로세스 관리

• 프로그램 실행 시 프로세스로 변환하고, 여러 프로세스를 동시에 처리할 수 있도록 스케줄링하며 시스템의 오류 처리를 담당합니다.
• 컴퓨터를 초기화 시켜 작업(job)을 수행 할 수 있는 상태로 유지시키는 역할을 합니다.
• ex)작업 관리자에서 강제종료

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운영체제의 목적

• 운영체제는 사용자가 프로그램을 수행할 수 있는 환경을 제공하며, 다수의 사용자 또는 응용 프로그램이 한정된 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 관리하는 데 그 목적이 있습니다.

 

운영체체의 성능의 평가 기준 

처리능력 (Throughput)	단위 시간(일정한 시간) 내에서 얼마나 많은 작업량을 처리할 수 있는지 나타내는 지표	높을수록 좋음
반환시간 (Turnaround Time)	데이터를 입력하여 처리가 완료될 때까지 걸리는 시간(로딩 시간 포함)을 의미	낮을수록 좋음
신뢰성 (Reliability)	시스템이 문제를 얼마나 정확히 해결하며, 결과를 신뢰할 수 있는지를 측정하는 요인	높을수록 좋음
사용 가능도 (Availability)	사용자가 시스템을 필요로 할 때, 즉시 사용할 수 있는 정도를 의미	높을수록 좋음

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운영체제의 운용 기법

1세대

일괄 처리(Batch Processing) 시스템

• 초기의 컴퓨터 시스템에서 사용된 형태로 일정량 또는 일정 기간동안 데이터를 모아서 한꺼번에 처리하는 방식
• 예를 들어, 급여계산, 지불 계산, 연말 결산 등의 업무에 사용

2세대

다중프로그래밍(Multi-Programming) 시스템

• 하나의 cpu와 주기억 장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식
• 하나의 주기억장치에 2개 이상의 프로그램을 기억시켜 놓고, 하나의 cpu와 대화화면서 동시에 처리
• 단일의 CPU를 사용

다중처리(Multi-Processing)시스템

• 여러개의 CPU와 하나의 주기억장치를 이용하여 여러개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식
• 하나의 CPU가 고장나더라도 다른CPU를 이용하여 업무를 처리할 수 있으므로 시스템의 신뢰성과 안정성이 높다.
• 다중의 CPU를 사용

 

시분할(Time Sharing) 시스템

• 여러명의 사용자가 사용하는 시스템에서 컴퓨터가 사용자들의 프로그램을 번갈아 가며 처리해 줌으로써 각 사용자에게 독립된 컴퓨터를 사용하는 느낌을 주는 방식, 라운드 로빈(Round Robin)방식이라고도 한다
• 다중 프로그래밍 방식과 결합하여 모든 작업이 동시에 진행되것 처럼 대화식 처리가 가능

실시간 처리 시스템(Real Time Processing)시스템

• 데이터 발생 즉시, 또는 데이터 처리 요구가 있는 즉시 처리하여 결과를 산출하는 방식
• 예를 들면 은행의 온라인 업무나, 인공위성 등의 제어 업무등 시간에 제한을 두고 수행되어야하는 작업에 사용

 

3세대

다중 모드(Multi-Mode Processing)시스템

• 일괄 처리 시스템, 시분할 시스템, 다중 처리 시스템, 실시간 처리 시스템을 한 시스템에서 모두 제공하는 방식입니다.

 

4세대

분산 처리 시스템(Distributed Processing)시스템

• 여러 개의 컴퓨터(프로세서)를 통신 회선으로 연결하여 하나의 작업을 처리하는 방식입니다.
• 각 단말장치나 컴퓨터 시스템은 고유의 운영체제와 CPU, 메모리를 가지고 있습니다.

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출처 및 참조:
정보처리 산업기사 기본서(시나공)