운영체제 1주차

공부 학습

운영체제 1주차 - 1

Multitab 2021. 3. 3. 15:27

오늘부터 내가 잘만 한다면 공부한 내용을 블로그에 정리하며 공부할 예정이다. 이번 학기 과목은 운영체제, 시스테 프로그래밍, 컴퓨터 네트워크를 정리 해보겠다.

출처: Operating System Concept 10th Edition - Silberschatz, Galvin and Gagne (2018)

1주차 내용에서는 운영체제에 대한 전반적이 내용을 얕게 다루며 중요한 키워드 중심으로 정리할 것이다.

1. 컴퓨터 시스템

컴퓨터 시스템은 다음 4가지 요소로 분류할 수 있다.

그래서 운영체제는 컴퓨터 하드웨어와 application program 사이에서 중계해주는 역할을 할수 있다.

2. 운영체제가 하는 일

User입장: 높은 사용성과 좋은 성능을 제공해주고 리소스 분배에 신경쓰지 않도록 대신 자동으로 관리 해준다.
다양한 유저가 사용하는 mainframe이나 miniComputer에서 운영체제는 모든 유저가 행복하도록 Resource allocator와 Control Program을 통해 하드웨어의 효율성을 최대한 극대화한채 유저의 프로그램을 실행해야한다.
User를 위해 사용되어지는 WorkStation의 경우 리소스를 종종 다양한 유저가 이용하는 서버를 사용하고 있다.
모바일 디바이스에서는 배터리가 제한적이기 때문에 운영체제는 이를 염두해두고 디바이스를 관리하게 된다.
일부 컴퓨터의 경우 유터 인터페이스가 전혀 없는 경우도 있는데 이를 임베디드 컴퓨터라고 하며, 이곳에도 별도의 운영체제가 쓰인다.

3. 운영체제의 정의

4. Computer System Organization

컴퓨터의 CPU는 각 디바이스와 일반적으로 BUS를 통해 할당된 메모리에 접근한다.
각 부품은 CPU와 병렬적으로 실행되고 있으며 System Bus를 통해 Memory Cycle에 경쟁하고 있다.
즉, I/O디바이스는 CPU에서 병렬적으로 실행중이며
각 디바이스 Controller는 각각의 장치를 담당하고 장치마다 각자의 Locla Buffer를 가진다.
그리고 디바이스 Controller들은 OS의 통제를 받기 위해 Device Driver를 가진다.
CPU는 데이터를 Main Memory에서 Local Buffer로 이동시키고
I/O는 디바이스에서 Local Buffer로 이동시킨다.
그리고 Device Controller는 CPU에 일이 들어왔다고 통보하는 역할을 하는데 이때 CPU에서 진행중인 일을 방해 받는다고 표현하여 "Interrupt"라고 한다.

5. Interrupt의 구동

Interrupt transfer가 Interrupt Service에 Interrupt당하고 처리해야할 일이 담긴 정보는 Interrupt vector에 담겨 진행하게된다. Interrupt vector에는 사건이 일어난 코드의 주소값을 가져서 발생한 일을 처리하도록 한다.
다만 이때 Interrupt되고 나서 진행중이던 일은 따로 저장을 하게된다.
보통의 Interrupt라고 하면 하드웨어에서 발생한 Interrupt를 말한다면 소프트웨어에서 발생되는 Interrupt는 "Trap" 혹은 "Software-generated Interrupt"라고 한다.
그래서 운영체제는 거의 Interrupt에 의해 구동되게 된다.
CPU는 이러한 Interrupt를 감지하기위해 Interrupt-request line이라는 장치를 통해 매 instruction마다 Interrupt가 존재하는지를 검사하게 된다.

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