[정처기] Part 04 - Chapter 05

Part 04. 프로그래밍 언어 활용

Chapter 05. 운영체제 개론

Section 01. 운영체제의 개요

1. 운영체제의 개요

1. 시스템 소프트웨어

• 컴퓨터의 전반적인 운영에 필요한 가장 기본적인 프로그램
• 프로그램을 주기억장치에 적재, 인터럽트 관리
• 대표적으로 운영체제가 있음

1. 운영체제

• 개념
  • 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스로서 동작하는 시스템 소프트웨어
  • 하드웨어를 효율적으로 사용할 수 있게 함
  • 스스로 기능 수행 x, 다른 응용 프로그램이 유용한 작업을 할 수 있도록 환경 마련
  • MS-DOS, Windows, Linux, UNIX, OS/2, Android, iOS 등
• 기능
  • 사용자↔시스템 인터페이스 제공
  • 시스템 성능 최적화
  • 스케줄링, 자원 보호 기능
  • 오류로부터 시스템 보호
  • 사용자간 데이터 공유

1. 운영체제의 성능 평가 기준

1. 처리 능력 향상

• 처리 능력: 일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양
• 시간당 처리되는 작업 수, 초당 처리되는 메모리 바이트 수, 초당 처리되는 CPU 사이클 수로 측정
• 처리량이 많을수록 더 많은 작업을 더 짧은 시간에 처리할 수 있는 것
• 처리량 결정 요소
  • 자원 관리 최적화
  • 스케줄링 알고리즘 개선
  • 하드웨어 최적화
  • 병렬 처리

2)응답 시간 단축

• 응답 시간: 사용자가 명령을 입력하거나 요청을 보낸 후에 시스템이 첫 번째 반응을 표시하는 데 걸리는 시간
• 반환시간 감소 → 처리 속도 증가
• 사용자가 시스템의 상태를 인지하고 상호 작용을 유지하는 데 중요함
• 사용자 경험과 성능의 질에 직접적인 영향을 줌

3)신뢰도 향상

• 신뢰도: 시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도
• 신뢰도가 높을수록 일을 정확하게 처리함
• 신뢰도 향상 방법
  • 디버깅
  • 테스트
  • 백업
  • 복구

4)사용 가능도(가용성) 향상

• 사용 가능도: 한정된 자원을 여러 사용자가 요구할 때 어느 정도 신속하고 추야분히 지원해 줄 수 있는지의 정도
• 높은 사용 가능도 → 반환시간 감소
• 특징
  • 가동 시간
  • 유지 보수 및 장애 복구
  • 가용성 계획

Section 02. 운영체제의 운영 방식

1. 운영 체제의 운영 방식

1. 일괄 처리 시스템(Batch Processing System)

• 사용자의 개입 없이 일정량 또는 일정 시간 동안 데이터를 모아서 한 번에 처리하는 방식
• 시대적으로 가장 먼저 발생
• 컴퓨터 자원을 효율적으로 사용하는 방법이었으며 많은 양의 데이터를 처리하는 데 사용할 수 있음
• 특징
  • 일련의 작업 처리 : 작업은 일련의 명령이나 프로그램으로 구성될 수 있으며, 시스템은 이 러한 작업을 자동으로 수행한다.
  • 사용자 개입 없음 : 시스템은 작업을 일정한 순서로 실행하며 결과를 생성한다. 사용자는 작업의 진행 상황을 실시간으로 확인할 수 없다.
  • 자동화된 처리 : 시스템은 작업을 큐에 저장하고, 자원을 할당하며, 작업을 실행 하고, 결과를 출력한다. 자동화된 처리는 인력과 시간을 절약하고, 작업 처리의 일관성과 효율성을 향상시킨다.

2)다중 프로그래밍 시스템

• 컴퓨터 시스템 자원 활용률을 극대화하기 위해 2개 이상의 프로그램을 주기억 장치에 기억시키고 CPU를 번갈아 사용하면서 처리
• 여러 개의 작업을 메모리에 동시에 적재하여 처리
• 활용도 최대화, 대기시간 최소화 → 작업 처리 효율 향상
• 특징
  • 멀티태스킹
  • 가상메모리
  • 효율성향상

3)실시간 처리 시스템

• 데이터 발생 즉시 처리하여 결과 산출
• 정해진 시간에 반드시 수행되어야 하는 작업들을 처리할 때 적합
• 실시간 응용 프로그램, 제어 시스템에서 사용→정확하고 예측 가능한 응답 시간 보장 필요
• 특징
  • 실시간성 요구
  • 신뢰성
  • 작업 우선순위 관리

4)시분할 시스템

5)다중 처리 시스템

6)다중 모드 시스템

7)분산 처리 시스템

8)가상화 시스템

9)클라우드 컴퓨팅 시스템