Chapter 1 The Unix Operating System

요점 사항 What is an Operating System ? The History of the Unix System The Kinds of the Unix System The Structure of the Unix System The Characteristics of Unix System The Limitations of Unix System

운영체제 (Operating System, OS) 컴퓨터 자원(resource)을 할당하고 작업을 스케줄링 자원 : CPU, 기억장치, 디스크, 테이프, 터미널, 프린터, 모뎀 등 사용자와 하드웨어를 접속(interface) 사용자 명령어 해석 디스크, 메모리, 프린터 등의 주변기기 작동

Unix 운영체제의 역사 Unix 시스템은 원래 프로그래머들의 프로그램 개발 환경을 제공하기 위해 개발 1969년 AT&T Bell 연구소에서 Ken Thompson에 의해 개발 Multics(Cambridge Multiple Access System)와 CTSS(Compatible Time Sharing System)에 기반 Multiuser interactive system 당시 단일사용자 일괄처리 방식에서 탈피 하나의 프로젝트를 위하여 일하는 연구 그룹에 유용 데이터/프로그램의 공유 AT&T 1975 학교에 공개, 학생들이 졸업 후 산업체에서 계속 발전시킴

Unix 시스템의 종류 AT&T SYSTEM V BSD(Berkeley Software Distribution) Bell Lab에서 처음 개발, 정착된 표준 AT&T의 UNIX를 제외하고는 SYSTEM V의 골격만을 따라는 UNIX system은 드물다. BSD(Berkeley Software Distribution) Berkely 대학에서 개발, 학계에서 선호 현재 AT&T에 대한 license 해제를 위해 노력중 Free OS로 정착 전망 그 외 source-licensed system (HP-UX .. )

AT&T Unix의 버젼 Version 6 1975, 대부분 대학에서 사용 Version 7 1978, 첫번째 상업적 판매 System III 1981, 상업적 목적 System V R1 1983, 상업적, 기능 추가 System V R2 1984, 확장 System V R3 1987, 확장 및 기능 추가 System V R4 1989, System V, SCO Unix, Sun OS, BSD 4.3 Unix 등 모든 상업용 Unix의 통합버젼

UNIX for PC 386BSD Linux MINIX, .. 그 외 여러 상용 version들이 있음 BSD UNIX의 PC version 완전한 free OS 부피가 크다 4.3BSD와 완전 호환 Linux System V 계열 부피가 작은 반면 안정성이 떨어진다. Internet 이용자들을 중심으로 급속히 확산 여러지역의 많은 사람들이 개발에 참여중 MINIX, .. 그 외 여러 상용 version들이 있음

Unix를 많이 쓰게 된 이유 하드웨어 개발업체 소프트웨어 개발자 학교 advantage disadvantage 하드웨어의 발전(프로세서, 메모리, 디스크) 및 가격 저하로 마이크로컴퓨터에도 다중 사용자 운영체제 설치 소프트웨어 개발자 적응성, 이식성(고급언어로 작성), 저가 학교 원시코드의 공개 advantage flexible, cheap, somewhat machine independent disadvantage has bugs, little documentation, obscure terminology, security, size

Unix의 표준화 노력 POSIX Portable Operating System Interface for Computer Environments

Unix 시스템의 구조 커널(kernel) 쉘(shell) 파일 시스템 (File System) 운영체제의 핵심부분 작업 스케줄링, 파일 시스템 관리, 자원 제어 system call을 통해 커널 호출 쉘(shell) 사용자의 명령을 해석하여 메모리에서 프로그램을 요구하고 수행 순차적으로 또는 파이프를 사용하여 연속적으로 수행 파일 시스템 (File System) 데이터들을 체계적으로 구성하는 부분

Unix 시스템의 구조 (2) 유틸리티 및 응용프로그램 400 개 정도 계층적 파일 시스템, 디렉토리 /etc 시스템 관리 명령어 /bin 일반적으로 사용되는 명령어 /usr 모든 사용자 계정 및 명령어 /dev 디바이스 파일 /lib C 프로그래밍 라이브러리 /tmp 임시 기억장소

Spreadsheet calculators Inventory control systems Formatters Editors Compilers Spreadsheet calculators Mail and message facilities The shell and other basic time-sharing utilities Interpreters Inventory control systems The UNIX system kernel Computer Hardware Database management system Formatters Word processors Calendar systems Editors

Process control subsystem User programs Libraries System Call Interface File subsystem File subsystem Process control subsystem ipc scheduler Memory management Buffer cache Device driver Hardware control Hardware

Unix 시스템의 특징 (1/5) 사용자의 목적에 적합하도록 쉽게 모듈을 추가 삭제할 수 있도록 모듈 구조로 설계 확장 및 축소의 용이 사용자의 목적에 맞도록 tailoring 많은 utility 프로그램(명령어) 및 도구 프로그램 400 개 정도 기본 유틸리티 Unix 운용을 위해 절대적으로 필요 운영체제를 도와줌 ex) shell (명령어 해석기)

Unix 시스템의 특징 (2/5) 툴(tool) 응용 프로그램 다중 사용자 기능 부가적 기능 제공 여러 응용 프로그램 ex) 편집기 응용 프로그램 개별적으로 구입해서 사용 ex) xfig, dvips, gzip, emacs 다중 사용자 기능 여러 사람이 같은 컴퓨터를 동시에 사용 여러 터미널에서 동시에 파일을 접근 충돌 방지, 우선 순위 할당 ex) credit card의 신용 조회

Unix 시스템의 특징 (3/5) 다중 작업 기능 이식성 한 번에 여러 개의 작업을 동시에 수행 파일 전송 후 프린트하는 동안 편집 시간 절약 이식성 95% C 언어로 작성 Ken Thompson이 처음에 Unix를 PDP-7 어셈블리 언어로 작성. 후에 B언어 개발 Dennis Ritchie C언어 개발하여 K. Thompson과 함께 Unix를 C로 재작성 다른 시스템에 쉽게 porting 가능 수정이 쉽다 Unix가 다양한 시스템에 채택

Unix 시스템의 특징 (4/5) 통신 및 전자 우편 보안 입출력 장치의 일관성 같은 시스템에 연결된 여러 터미널 사이의 통신 같은 장소에 있는 여러 다른 시스템 사이의 통신 보안 데이터와 프로그램의 공유 보안 장치 다른 장소에 있는 다양한 시스템 사이의 통신 입출력 장치의 일관성 redirection: 프린터, 화면, 디스크 파일을 일반 파일로 간주

Unix 시스템의 특징 (5/5) 프로세스(Process)간의 통신 작업제어 pipe filter background에서 실행 한 프로그램의 출력이 다른 프로그램의 입력으로 사용 filter 다른 프로그램의 출력을 변형 후 다른 프로그램의 입력으로 사용 작업제어 background에서 실행

Unix 시스템이 보강되어야 할 기능 User interface unfriendly and terse 사용의 용이성 vs. power and flexibility 쉘 기능 unfriendly and terse real-time applications fault tolerance parallel processing