[ROADMAP] OS의 일반적인 작동 방식

운영체제란?

운영체제란 Computer Hardware(CPU, I/O)를 관리해주면서 동시에 여러 Application들이 작동할 수 있는 환경을 제공해주는 Software이다.

• OS는 프로그램들이 자원을 필요로 할 때 자원을 할당해준다.
• OS는 각각 자원을 할당받은 프로그램들이 서로 엉키지 않도록 제어해준다.
• 운영체제가 하는 일
  1. Process management
  2. Memory management
  3. Storage management
  4. Protection and Security

운영체제 Loading

1. CPU는 ROM에 내용을 읽는다. (POST, 부트로더 등 비휘발성 정보)

2. POST는 컴퓨터 이상여부 체크

3. 하드디스크 OS 프로그램을 가져와 RAM에 넘겨줌

Interrupt

사용자의 입력을 수행하고 기억한다

1. 작업 1, 작업 2를 처리해야 한다.
2. 작업 1이 I/O 자원을 사용한다. 작업 2 대기, CPU 자원 대기
3. 작업 1이 CPU 자원을 사용한다. 작업 2 대기, I/O 자원 대기
4. 작업 2가 I/O 자원을 사용한다. CPU 자원 대기
5. 작업 2가 CPU 자원을 사용한다. I/O 자원 대기

멀티 프로그래밍

1. 작업 1, 작업 2를 처리해야 한다.
2. 작업 1이 CPU 자원을 사용한다. 작업 2가 I/O 자원을 사용한다.
3. 작업 1이 I/O 자원을 사용한다. 작업 2가 CPU 자원을 사용한다.

멀티 태스킹

프로세서 처리가 빨라져 입출력 장치의 속도가 못따라와 프로세스 낭비가 생겨

이 문제를 해결하기 위한 개념

1. 작업 1, 작업 2를 처리해야 한다.
2. 작업 1에게 CPU 자원 할당, 작업 2에게 I/O 자원 할당
3. 작업 1를 완료하여 CPU 대기, 작업 2 처리 중(이때, 작업 2가 처리될 때 까지 CPU는 대기 상태여서 자원 낭비 발생)

운영체제 원리

운영체제는 interrupt-driven 방식으로 사용자의 요청(Event 혹은 Interrupt)이 발생하면 운영체제는 적절하게 자원(CPU, I/O, 메모리 등)을 분배하여 그 요청을 처리하는 구조

H/W interrupt

디스크 I/O, CPU와 관련

S/W interrupt

프로그램 Errors, 운영체제 services System Call잘못 처리하면 자원을 점유하여 컴퓨터에 문제가 발행한다

 

S/W 문제예방

Dual-Mode Execution

User Mode, Kernel Mode로 나눠 서로에게 영향을 안주도록 하는 방식

 

Timer

프로세스에 유효 시간을 부여하는 방식

 

 

 

 

 

 

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