운영체제의 큰 그림

운영체제의 큰 그림

 

운영체제의 심장, 커널

 

커널: 자원에 접근하고 조작하는 기능, 프로그램이 올바르고 안전하게 실행되게 하는 기능

 

 

사용자 인터페이스: 커널에 포함되지 않는 서비스, 사용자가 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 통로

• 그래픽 유저 인터페이스: 그래픽을 기반으로 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 인터페이스
• 커맨드 라인 인터페이스: 명령어를 기반으로 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 인터페이스

 

 

이중 모드와 시스템 호출

응용 프로그램이 실행 과정에서 하드 디스크에 접근하여 데이터를 저장하려면 운영체제에 도움을 요청해야 하고, 운영체제는 커널 영역 내의 하드 디스크에 데이터를 저장하는 코드를 실행하여 응용 프로그램의 작업을 대신 수행함

 

이중 모드: CPU가 명령어를 실행하는 모드를 크게 사용자 모드와 커널 모드로 구분하는 방식

• 사용자 모드: 운영체제 서비스를 제공받을 수 없는 실행 모드, 커널 영역의 코드를 실행할 수 없는 모드
• 커널 모드: 운영체제 서비스를 제공받을 수 있는 실행 모드, 커널 영역의 코드를 실행할 수 있는 모드

시스템 호출 (시스템 콜): 운영체제 서비스를 제공받기 위한 요청

 

 

 

운영체제의 핵심 서비스

 

프로세스 관리

프로세스: 실행 중인 프로그램

CPU는 한 프로세스를 실행하다가 다른 프로세스로 실행을 전환하고, 그 프로세스를 실행하다가 또 다른 프로세스로 실행을 전환하는 것을 반복함

 

자원 접근 및 할당

운영체제는 프로세스들이 사용할 자원에 접근하고 조작함으로써 프로세스에 필요한 자원을 할당해 줌

• CPU: 메모리에는 여러 프로세스가 적재되고, 하나의 CPU는 한번에 하나의 프로세스만 실행 할 수 있음 (CPU 스케줄링)
• 메모리: 운영체제는 새로운 프로세스가 적재될 때마다 어느 주소에 적재해야 할 지를 결정함
• 입출력장치: 입출력장치가 CPU에 하드웨어 인터럽트 요청 신호를 보내면 CPU는 하던 일을 잠시 백업한 뒤 커널 영역에 있는 인터럽트 서비스 루틴을 실행

 

파일 시스템 관리

파일 시스템: 여러 파일을 열고, 생성하고, 삭제함 그리고 파일들을 한데 묶어 디렉토리 (폴더)로 관리