운영체제 개념

1. 운영체제란

일반적으로 하드웨어를 관리하고, 응용 프로그램과 하드웨어 사이에서 인터페이스 역할을 하며, 시스템의 동작을 제어하는 시스템 소프트웨어로 정의한다.

운영체제는 시스템의 자원과 동작을 관리하는 소프트웨어이며, 크게 프로세스 관리, 저장장치 관리, 네트워킹, 사용자 관리, 디바이스 드라이버로 나누어 볼 수 있다.

1.1 프로세스 관리

• 운영체제 안에서 작동하는 응용 프로그램을 관리하는 기능이다.
• CPU를 점유해야 할 프로세스를 결정하고, CPU를 할당하며, 프로세스 간 공유 자원 접근과 통신 등을 관리하게 된다.

1.2 저장장치 관리

• 1차 저장 장치에 해당하는 메인 메모리와 2차 저장장치에 해당하는 하드디스크, NAND 등을 관리하는 기능이다.
  • 1차 저장장치 (Main Memory)
    • 프로세스에 할당하는 메모리 영역의 할당과 해제
    • 각 메모리 영역 간 침범 방지
    • 메인 메모리의 효율적 활용을 위한 가상 메머리 기능
  • 2차 저장장치(HDD, NAND Flash Memory)
    • 파일 형식의 데이터 저장
    • FAT, NTFS, EXT2, JFS, XFS 등의 파일 시스템이 개발되어 사용 중이다.

1.3 네트워킹

• TCP/IP 기반의 인터넷에 연결하거나, 응용 프로그램이 네트워크를 사용하려면 운영체제에서 네트워크 프로토콜을 지원해야 한다. 현재 상용 OS들은 다양하고 많은 네트워크 프로토콜을 지원한다.

• 운영체제는 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이에 위치해서, 하드웨어를 운영 및 관리하고 명령어를 제어하여 응용 프로그램 및 하드웨어를 소프트웨어적으로 제어 및 관리해야 한다.

1.4 사용자 관리

• 운영체제는 각 계정을 관리할 수 있는 기능이 필요하다. 사용자 별로 보안을 위해 개인 파일에 대해서는 다른 사용자가 접근할 수 없도록 해야 한다. 이 밖에도 파일이나 시스템 자원에 접근 권한을 지정할 수 있도록 지원하는 것이 사용자 관리 기능이다.

1.5 디바이스 드라이버

• 운영체제는 시스템의 자원, 하드웨어를 관리한다. 시스템에는 여러 하드웨어가 붙어있는데, 이들을 운영제제에서 인식하고 관리하게 만들어 응용 프로그램이 하드웨어를 사용할 수 있게 만들어야 한다.

• 운영제체 안에 하드웨어를 추상화 해주는 계층이 필요하다. 이 계층이 바로 디바이스 드라이버라고 불린다. 하드웨어의 종류가 많은 만큼, 운영체제 내부의 디바이스 드라이버도 많이 존재한다. 이러한 수많은 디바이스 드라이버들을 관리하는 기능도 운영체제가 맡고 있다.

[참고]

• https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/blob/master/Computer%20Science/Operating%20System/Operation%20System.md