[OS] 운영체제란? (운영체제 역할, 기능, 구조)

목차

• 운영체제란
• 운영체제 역할
• 운영체제 기능
• 운영체제 구조(구성 요소)

 

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1. 운영체제란

운영체제는 프로세스, 메모리 등과 같은 컴퓨터 자원들을 효율적으로 관리하고, 사용자가 컴퓨터를 편리하게 사용할 수 있도록 사용자와 하드웨어 사이의 인터페이스를 제공하는 시스템이다.

 

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2. 운영체제 목적

1) 자원 관리

 : CPU, 메모리, I/O 장치 등의 하드웨어 자원과 소프트웨어 자원을 효율적으로 관리한다.

 

2) 자원 보호

 : 프로그램이나 사용자가 CPU, 기억장치 등에 직접 접근하는 것을 막는다.

 

3) 인터페이스 제공

 : 사용자의 명령을 전달하고 행해진 결과를 다시 사용자에게 전달해 준다.

 

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3. 운영체제 기능

1) 프로세스 관리

 : 프로세스는 실행 중인 프로그램을 말하며, 여러 개의 프로세스가 동시에 동작할 수 있도록 CPU의 처리를 돕는다. (실제로는 프로세스 안에서 실제 작은 명령을 행하는 스레드들이 연쇄적으로 빠르게 동작함으로써 여러 개의 프로세스가 동시에 처리되는 것처럼 보인다.)

 

2) 메모리 관리

 : 각 프로세스는 독립된 주소 공간을 가지며, 메모리에 적재된 후 수행된다. 따라서 프로세스가 수행될 때 필요한 메모리를 관리함으로써 메모리를 보호하고 효율성을 높일 수 있다.

 

3) 파일 관리

 : 프로그램을 실행할 때 생기는 정보나 장치들을 동작시킬 때 필요한 정보를 파일이라는 단위에 저장한다. 프로그램이 종료되어도 정보는 저장되어야 하기 때문에, 보조기억장치에 저장되고 파일이 손상되지 않도록 보호한다.

 

4) 네트워크 관리

 : 인터넷을 연결하고 네트워크 상에서 컴퓨터가 원활하게 통신될 수 있도록 한다.

 

5) I/O 장치 관리

 : 마우스, 키보드 등의 I/O장치를 관리하고 컴퓨터와 원활하게 통신될 수 있도록 한다.

 

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4. 운영체제 구조 (구성요소)

 

1)  커널(Kernel)

 : 하드웨어와 응용 프로그램 사이에서 필요한 컴퓨터 자원들을 관리한다. 즉, 응용 프로그램이 동작할 수 있도록 명령을 따르고 하드웨어(프로세스, 메모리 관리, IO장치) 등의 자원들을 관리하는 핵심 역할을 한다.

 

2) 사용자 인터페이스(User Interface)

 : 하드웨어와 응용 프로그램 사이에서 명령을 전달하고 실행 결과를 보여주는 역할을 한다.

 

3) 시스템콜(System Call)

 : 프로그램이나 사용자가 직접 컴퓨터 자원에 직접 접근하는 것(커널)을 막기 위한 코드 집합이다. 따라서 시스템 콜을 통해서만 커널에 접근하여 운영체제가 제공하는 서비스를 이용할 수 있다.

 

4) 드라이버(Driver)

 : 커널에서 하드웨어를 사용하기 위한 통신을 돕는 소프트웨어이다. 프린터, 키보드 등과 같은 하드웨어 장치들은 종류가 다양하고 각 하드웨어에 맞는 인터페이스를 개발하기 어렵기 때문에, 각 특성을 반영한 하드웨어를 사용할 수 있도록 하드웨어 제작사가 만든 소프트웨어인 드라이버를 통해 통신한다.