운영체제

운영체제

- 사용자가 시스템의 자원을 효과적으로 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 소프트웨어

 

- 특징

ㆍ사용자 편리성 제공 : 한정된 자원의 효과적 관리  

ㆍ인터페이스 기능 : 컴퓨터 시스템과 사용자를 연결

ㆍ스케줄링 담당 : 다중 사용자 및 응용 프로그램 환경에서 자원의 상태 파악 및 자원 분배를 위한 스케줄링

ㆍ자원 관리 : CPU, 메모리, 기억장치 등의 자원 관리

ㆍ제어 기능 : 입출력 장치와 사용자 프로그램 제어

 

- 구조 : 인터페이스 / 커널

 

 

 

커널

- 운영체제의 핵심기능을 모은 컴퓨터 프로그램

- 기능 : 프로세스 관리 / 기억장치 관리 / 주변장치 관리 / 파일 관리

 

 

 

운영체제별 특징

- Windows

ㆍGUI 제공 

ㆍ선점형 멀티태스크 방식 제공  : 동시에 여러 프로그램을 실행하면서 CPU 이용시간 제어

ㆍ자동감지 기능 제공 : 하드웨어 설치시 자동으로 구성

ㆍOLE사용 : 개체를 작성중인 문서에 연결 또는 삽입

 

- Unix

ㆍ대화식 운영체제 기능

ㆍ다중 작업 기능

ㆍ다중 사용자 기능

ㆍ이식성

ㆍ계층적 트리 구조 파일 시스템

 

 

 

운영체제 제어

- CLI : 명령어 입력 방식

- GUI : 마우스로 화면을 클릭

 

 

 

Windows 기본 명령어

- attrib : 파일 속성 표시 및 수정

- call : 한 프로그램에서 다른 프로그램 호출

- cls : 화면 지움

- comp : 두 개 이상의 파일 비교

- erase : 하나 이상의 파일 삭제

- exit : 종료

 

 

 

Linux / Unix 기본 명령어

- uname -a : 시스템의 모든 정보

- uname -r : 운영체제 배포 버전

- uptime : 시스템 가동시간 및 현재 사용자 수 등

- pmap : pid 기준 메모리 맵 정보

- cp : 디렉터리 복사

- df : 디스크 남은 용량

- chmod : 파일 접근 권한

 

 

 

메모리 관리기법

- 반입 기법 : 프로세스의 적재 시기 결정 (when)

- 배치 기법 : 프로세스의 메모리 적재 위치 결정 (where)

- 할당 기법 : 메모리 적재 방법 결정 (how)

- 교체 기법 : 메모리 교체 대상 결정 (who)

 

 

 

메모리 배치 기법

- 최초 적합 : 적재 가능한 맨 처음 공간

- 최적 적합 : 크기가 비슷한 공간

- 최악 적합 : 적재 가능한 가장 큰 공간

 

 

 

프로세스 상태

- 생성 (Create) 

- 준비 (Ready) : CPU를 할당 받을 수 있는 상태

- 실행 (Running) : CPU를 할당 받은 상태

- 대기 (Waiting) : CPU를 양도하고 입출력 처리를 기다리는 상태

- 완료 (Complete)

 

 

 

프로세스 상태 전이

- 디스패치 (dispatch)

 : 준비 상태에 있는 프로세스들 중 실행될 프로세스 선정

 

- 타이머 런 아웃 (할당시간 초과)

 : 지정된 시간이 초과된 프로세스의 종료

 

- 블록 (Block)

 : 입출력 발생으로 인한 인터럽트

 

- Wake up

 : 입출력 종료 후 프로세스를 대기 상태에서 준비상태로 전이

 

 

 

프로세스 스케줄링 주요 용어

- 서비스 시간 : 프로세스가 결과를 산출하기 까지 소요되는 시간

 

- 응답 시간  : 프로세스들이 입력되어 수행하고 결과를 산출하기 까지의 시간

 

- 평균 응답 시간

 

- 대기 시간  : 프로세스가 프로세서에 할당 되기 까지의 대기 시간

 

- 평균 대기시간 

 

- 종료시간 : 요구되는 시간을 수행하고 종료된 시간

 

- 시간 할당량 : 프로세스의 프로세서 독점을 방지 하기위한 시간 할당량

 

- 응답률 : HRN 스케줄링에서 사용하는 우선순위 선정 기준

 

 

 

프로세스 스케줄링 유형

- 선점형 스케줄링

 : 우선순위가 높은 프로세스 발생시 프로세스 교체

 : 라운드 로빈 / SRT / 다단계 큐 / 다단계 피드백 큐

 

- 비선점형 스케줄링

 : 작업 종료 후 반환시 까지 교체 불가

 : 우선순위 / 기한부 / FCFS / HRN / SJF

 

 

 

선점형 스케줄링

- 라운드 로빈

 : 전체 프로세스에 동일하게 시간 할당 

 : 시분할 시스템 사용

 

- SRT (Short Remaining Time First)

 : 가장 짧은 시간이 소요되는 프로세스 우선 실행

 

- 다단계 큐

 : 작업을 여러 개의 그룹으로 분할

 

- 다단계 피드백 큐

 : FCFS와 라운드 로빈을 혼합한 기법

 : 큐마다 서로 다른 할당량 부여

 

 

 

비선점형 스케줄링

- 우선순위 : 프로세스 별 우선순위가 정해지고 우선순위에 따라 CPU 할당 

- 기한부 : 명시된 시간 내에 완료 되도록 계획

- FCFS : 대기 큐 선착순 

- SJF : 대기 큐 도착 당시 가장 짧은 서비스 시간의 프로세스 우선 (기아 현상 발생 가능성)