운영체제의 분류

• 동시 작업 가능 여부
• 사용자의 수
• 처리 방식

동시 작업 가능 여부

• 단일 작업(single tasking)

한 번에 하나의 작업만 처리

• 다중 작업(multi tasking)

동시에 두 개 이상의 작업 처리

사용자의 수

• 단일 사용자 - ex) MS-DOS, MS Windows
• 다중 사용자 - ex) UNIX, NT server

처리 방식

• 일괄 처리(batch processing)
  • 작업 요청의 일정량 모아서 한꺼번에 처리
  • 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야함
  • ex) 초기 Punch Card 처리 시스템
• 시분할(time sharing)
  • interactive한 방식
  • 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용
  • 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간을 가짐 - ex) UNIX
• 실시간(Realtime OS)
  • 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야 하는 실시간 시스템을 위한 OS
  • ex)원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로보트 제어
  • Hard realtime system (경성 실시간 시스템)
  • Soft realtime system (연성 실시간 시스템)

Multiprocessor - 하나의 컴퓨터에 CPU가 여러개 붙어있음을 의미

운영 체제의 예

유닉스(UNIX)

• 코드의 대부분을 C언어로 작성 - 사람이 이해하기 편리
• 높은 이식성 - C언어로 작성했기에
• 최소한의 커널 구조
• 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
• 소스 코드 공개
• 프로그램 개발에 용이
• 다양한 버전

DOS(Disk Operating System)

• MS사에서 IBM-PC를 위해 개발
• 단일 사용자용 운영체제

MS Windows

• 다중 작업용 GUI 기반 운영체제
• 네트워크 환경 강화
• DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공
• 불한정성

Mode bit

Mode bit을 통해 하드웨어적으로 두 가지 모드의 operation 지원

1 - 사용자 모드 : 사용자 프로그램 수행

0 - 모니터 모드 : OS 코드 수행

보안을 해칠 수 있는 중요한 명령어는 모니터 모드에서만 수행 가능한 ‘특권명령으로 규정’

CPU의 독점을 막기위해서 timer 존재

• 일정시간 간격으로 인터럽트 발생
• OS 가 CPU를 넘길때 timer에 일정시간 정해놓고 넘겨줌
• CPU 제어권이 자동적으로 OS로 넘어감

인터럽트 (Interrupt)

• CPU제어를 인터럽트 처리 루틴에 넘긴다.
• 하드웨어 인터럽트 : 하드웨어가 발생시킨 인터럽트
• Trap : 소프트웨어 인터럽트
  • Exception : 프로그램이 오류를 범한경우
  • System call : 프로그램이 커널 함수를 호출하는 경우

시스템콜

• 사용자 프로그램이 운영체제의 서비스를 받기 위해 커널 함수를 호출하는 것
• 소프트웨어가 본인이 직접 할 수 없는 일을 운영체제에게 맡기기 위해 인터럽트를 거는것

동기식 입출력과 비동기식 입출력

• 동기식 입출력 (synchronous I/O)
  • I/O 요청 후 입출력 작업이 완료된 후에야 제어가 사용자 프로그램에 넘어감
    • I/O 가 끝날때까지 CPU 낭비
    • 매 시점 하나의 I/O 만 일어날 수 있음
• 비동기식 입출력(asynchronous I/O)
  • I/O가 시작된 후 입출력 작업이 끝나기를 기다리지 않고 제어가 사용자 프로그램에 즉시 넘어감

DMA (Direct Memory Access)

• 빠른 입출력 장치를 메모리에 가까운 속도로 처리하기 위해 사용
• CPU 중재 없이 divice controller 가 device 의 buffer storage 의 내용을 메모리에 block 단위로 직접 전송
• 바이트 단위가 아니라 block 단위로 인터럽트를 발생시킴
• 기존엔 메모리 접근할때 항상 cpu를 거쳐야하기때문에~~ 덜 빈번하게 인터럽트 발생시키는 방식