운영체제 : Introduction & O/S Structure

운영체제

운영체제는 컴퓨터의 하드웨어를 관리하는 소프트웨어를 말한다. 운영체제는 컴퓨터에 전원이 들어올때 부트스트랩이라는 프로그램에 의해 실행되어 컴퓨터의 전원이 꺼질 때까지 실행된다. 컴퓨터의 모든 프로그램은 운영체제를 통해 컴퓨터 자원을 할당받아 사용하게 된다. 또한 프로그램이 실행되는 동한 제한된 컴퓨터 자원을 사용하고, 컴퓨터는 효율성을 극대화 하기 위해 동시에 여러개의 과제를 수행하기도 한다. 이러한 과정에서 여러 과제가 동시에 같은 자원을 사용하여 데이터의 값이 일관적이지 못하게 변경되거나 두 과제의 진행이 멈추는 등 다양한 문제들이 발생할 수 있다. 운영체제는 이와같은 다양한 문제들이 발생하지 않도록 방지하거나 발생하였을때 정상적으로 다시 시스템이 운영될 수 있도록 컴퓨터 자원을 운영하고 프로그램들을 실행시키는 역할을 수행한다.

 

컴퓨터

CPU

중앙처리장치로, 컴퓨터의 연산을 수행하는 장치이다. 컴퓨터에서 '일을 한다'는 연산을 하는 것이라고 생각할 수 있는데, CPU는 연산에 필요한 데이터와 명령어를 메모리부터 가져와 실질적으로 연산을 수행하는 역할을 한다. CPU는 아래와 같은 순서로 연산을 수행한다.

1. fetch : 메모리에 있는 명령어와 필요한 데이터를 CPU의 레지스터로 가져온다.

2. 명령어 수행 : 가져온 데이터를 명령어에 따라 연산을 수행한다.

3. 결과 반환 : 연산 결과를 메모리로 돌려보내 저장한다.

 

Storage

저장장치로, 컴퓨터에는 크게 2가지 저장장치가 있다.

-하드 디스크 : 비휘발성 저장장치로 용량이 크고 전원이 꺼져도 데이터가 유지된다. 일반적으로 사람들이 생각하는 저장장치에 해당하며 프로그램이나 수많은 자료들이 저장된다.

-메모리 : 휘발성 저장장치로, 컴퓨터의 전원이 꺼지면 메모리의 모든 데이터는 날아가게 된다. 메모리에는 현재 실행하는 프로그램이 하드디스크로부터 이동하여 메모리에 로드된다. CPU는 메모리에 로드된 프로그램의 명령어와 데이터를 사용하여 연산을 수행한다.

 

I/O

입출력장치로 모니터, 키보드, 마우스, 스피커 등 컴퓨터에서 데이터를 입력하거나 출력하는 역할을 한다.