운영체제 1차시

비전공자의 아킬레스건.. CS지식의 부재. 이를 해소하기 위해 반효경 교수님의 운영체제 수업을 KOCW에서 찍먹 해본다.
- 운영체제 강의는 14년도, 17년도 버전이 있으며 14년 버전이 비전공자에게 조금 더 수월하다고 한다

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운영체제 개요
- 운영체제란 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치, 하드웨어의 작동 원리를 몰라도 pc를 사용할 수 있는 것은 운영체제 덕분이다.
- CPU, memory, HDD 등을 관리하는 가장 복잡하고 까다로운 소프트웨어인 동시에 사용자에게는 편리한 인터페이스를 제공해야 한다.
- 동시에 사용하고 있는 사용자/프로그램에게 독자적인 환경에서 수행되는 것 같은 환상(illusion)을 제공한다. => 서버에 여러 사용자가 동시 접속해도 혼자 사용하는 듯한 경험을 제공
- 운영체제 중 핵심적인 부분을 커널이라고 부르며 컴퓨터가 켜져있는 동안 계속 메모리에 상주한다.

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운영체재 역할
- cpu, 메모리, i/o장치 등의 자원을 효율적으로 관리한다.
=> 여러 프로세스가 실행 중일 때 운영체제는 프로세스에게 cpu를 번갈아 할당한다.
=> 프로세스마다 메모리를 적절하게 분배한다.
*이때 효율성과 형평성을 고려하여 자원을 할당한다. 효율성 극대화에 지나치게 치중한 나머지 자원분배의 심각한 불평등이 발생하는 일을 방지해야 한다.

- CPU 스케줄링 : 어떤 프로그램에게 CPU사용권을 얼마 동안 줄 것이냐? 운영체제와 하드웨어가 협조해서 스케줄을 관리한다.
=> I/O 컨트롤러 : HDD(기타 입출력 디바이스)에 있는 파일을 읽어와야 할때 CPU가 직접 수행하지 않고, I/O장치에 붙은 컨트롤러(작은 cpu)에게 작업을 위임한다.
=> CPU는 컨트롤러에게 임무를 맡기고 나면 바로 수행할 수 있는 다른 작업을 수행한다.
=> 컨트롤러가 작업을 마치면 CPU에게 알리고, CPU는 수행중인 작업이 끝나면 이를 확인한 다음, 운영체제로 돌아간다(CPU사용권이 운영체제로 넘어옴). 이를 인터럽트 체크라고 함.

- 디스크 스케줄링
=> 디스크는 CPU보다 약 100만배 느리다. 메모리는 CPU보다 약 100배 느리다.
=> 디스크에 작업 요청이 오는 순서대로 처리하면 비효율 발생
=> 따라서 디스크 작업도 엘리베이터의 작동방식 처럼 효율적인 순서로 작업 수행.
=> 동일한 파일을 꺼내올때를 대비해 캐싱함.
*프로그램은 디스크에서 파일을 읽어와야할 때 CPU사용 권을 넘기게 된다.

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* Interactive Application : 사람과 소통이 잦은, 입출력이 잦은 프로그램 ex) 게임, 웹서핑
* Scientific Application : I/O작업 없이 복잡한 작업을 처리 ex) 유전자 분석 프로그램 등



참조 : http://www.kocw.net/home/cview.do?cid=4b9cd4c7178db077

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