제 10장 운영체제

제 10-1장 학습내용 운영체제의 개념과 역사 운영체제의 기능과 계층구조 다중프로그래밍과 스풀링 다중처리, 시분할, 분산처리 가상 시스템, 특수목적 시스템

운영체제의 개념 하드웨어를 제어하는 소프트웨어 운영체제의 주된 역할은 자원관리 소프트웨어에서 마이크로코드로 변화 컴퓨터 환경에 필요한 요소 MS-DOS, Windows95, Mac-OS, OS/2, UNIX, MVS, VM등

운영체제의 역사 년도 1940 1950 1960 1970 1980 1990 이후 운영체제의 특성 운영체제가 없음 단일 흐름 다중프로그래밍 다중모드 시분할 처리 분산처리, 병렬처리, 개인용 PC 분산 계산, 네크워크, 개방형 GUI 예 IBM 701 OS/360,CTSS 미니컴퓨터 OS의 출현 DOS, UNIX Windows, UNIX Mac-OS, OS/2

운영체제의 기능 컴퓨터작동의 초기화 컴퓨터 자원의 관리 * 프로세서, 기억장치, 입출력 장치, 통신장치, 데이터 하드웨어와 사용자간의 인터페이스 시스템 오류의 회복

} 운영체제의 계층구조 인간 응용소프트웨어 운 영 체 제 하 드 웨 어 언어 번역기 유틸 리티 라이 브러리 시스템 소프트 웨어 로더 운 영 체 제 하 드 웨 어

다중프로그래밍의 개념 1960년대 운영체제 특징 하나의 프로세서하에 두개 이상의 프로그램 실행 CPU 실행과 입출력 실행의 반복 프로세서와 입출력장치의 활용도 증가

다중프로그래밍의 구성 제어장치 운영체제 작업1(프로그램1) 작업2 연산 장치 주기억 장치 ... ... 디스크1 디스크n

스풀링의 개념 SPOOLING : Simultaneous Peripheral Operations On Line 입출력시 보조기억장치의 활용 느린 입출력장치의 처리효율 증대

스풀링 시스템의 기본구성 사용자 보조기억장치 운영체제 실제 입력장치 논리적 입력장치 READ 사용자작업 WRITE 논리적 프로그램 READ 스풀링 프로그램 사용자작업 WRITE 논리적 출력장치 출력 프로그램 실제 출력장치

다중처리의 개념 1960년대 개발된 시스템 두개 이상의 프로세서로 구성 컴퓨터의 신뢰성과 계산능력 증가 각종 자원의 공유능력 향상

다중처리시스템의 구성예 공용 주기억장치 주프로 세서 주프로 세서 버스 입출력프로세서 입출력버스

시분할 시스템의 개념 1960년대 개발된 시스템 상호작용 또는 대화형 시스템 이라고도 함 여러 사용자 프로그램을 주기억에 적재 지정된 할당시간 초과 후 교체

시분할 시스템의 구성 ... 터미널 시분할 프로세서

분산처리시스템의 개념 컴퓨터 네트워크를 이용한 운영체제 여러대의 컴퓨터를 이용한 분산처리 장치 및 업무를 물리적 또는 기능적으로 분산 신속한 처리, 신뢰도 증진, 데이터베이스 공동이용

분산처리 시스템의 개념도 컴퓨터A 컴퓨터B 프로세서 주기억장치 보조기억장치 프로세서 주기억장치 보조기억장치 데이터 링크

가상시스템의 개념 하나의 컴퓨터에서 여러 개의 다른 운영체제를 동시 수행 IBM의 VM(Virtual Machine)가 대표적 새로운 운영체제를 개발하거나 다른 운영체제로의 전환에 이용

가상 운영체제의 개념도 사용자 사용자 사용자 사용자 운영 체제1 운영 체제2 운영 체제3 가상운영체제

특수목적 시스템 특수한 컴퓨터구조나 공정제어에 이용 실시간 시스템 *입력 데이터의 즉시처리 *공장제어나 비행기제어 *입력 데이터에 따라 시스템 동작 결함허용 시스템 *발생장애의 신속한 탐색 및 복구 *여분의 장비 확보로 결함대비

제 10-1장 요약 운영체제의 기본개념 이해 다중프로그래밍과 다중처리 이해 시분할과 분산처리 이해 가상 운영체제 이해

제 10-2장 학습내용 프로세스의 개념과 상태변이 CPU와 프로세스의 관계 프로세스의 동기화와 교착상태 프로세서 스케쥴링의 개념과 종류

프로세스의 개념 프로세스는 실행중의 프로그램 프로세스는 능동적 개체 프로세스의 실행은 순차적 하나의 작업은 여러개의 독립적 프로세스로 구성될 수 있음

프로세스의 상태변이 디스 패칭 완료 또는 중지 생성 준비 실행 시간 만료 조건 만족 보류 대기

상호배제와 임계구역 n개의 유기적 프로세스로 구성 각 프로세스는 임계구역을 가짐 임계구역에서는 공용변수를 읽거나 테이블을 갱신 하나의 프로세스가 공용변수를 사용하고 있을때 다른 프로세스는 이 공용변수를 사용할수 없도록 함

프로세스의 동기화 프로세스간의 상호작용이나 통신 프로세스의 동기화는 공용변수나 전역변수 사용 프로세스 동기화 기법 *테스트와 세트기법 *세마포어 기법 *이벤트 기법 *메시지 기법

세마포어의 단위 연산자 P와 Q는 단위연산자 P(S): While S ≤ 0 do skip S: = S - 1; Q(S):

세마포어 이용의 예 프로세스 P1은 문장 S1을 가짐 프로세스 P2는 문장 S2를 가짐 S2는 S1이 끝난 후에만 실행

세마포어 이용의 예 프로세스 P1에 다음을 삽입 S1; Q(S); 프로세스 P2에 다음을 삽입 P(S); S2;

교착상태의 개념 두개 이상의 프로세스들이 서로 다른 프로세스가 갖고 있는 자원을 요구하며 무한정 기다리는 상태

교착상태가 발생할 필수 조건 상호배제 조건 대기 조건 비중단 조건 환형대기 조건

교착상태가 발생한 예 자원1 자원2 프로세스A 프로세스B 프로세스B는 자원1은 자원1을 프로세스 요구중 A에 할당됨 프로세스 자원2를 요구중 자원2는 프로세스 B에 할당됨 자원2

교착상태의 방지 상호배제 조건은 파기대상이 아님 대기 조건의 방지 *프로세스가 필요로하는 자원들을 일시에 요구 비중단 조건 *요구가 수용되지 않으면 일단 반납하고 나중에 다시 요구 환형대기 조건의 방지 *각자원 유형별로 할당순서를 부여

프로세서 스케쥴링의 개념 준비리스트에서 다음 수행할 프로세스 결정 프로세스 스케쥴링은 디스패처가 수행 프로세스 스케쥴링은 디스패처가 수행 디스패처는 운영체제의 핵심부분 선점방식과 비선점방식으로 구분

FIFO 스케쥴링의 개념 준비완료 리스트 중앙처리 장치 완성 C B A

라운드로빈 스케쥴링의 개념 준비완료 리스트 중앙처리 장치 완성 C B A

라운드로빈 스케쥴링의 개념 준비완료 리스트 중앙처리 장치 완성 C B A

다단계 스케쥴링의 개념 완료 cpu 단계1 FIFO 선점 완료 cpu 단계2 FIFO 선점 . 완료 cpu 단계n RR

제 10-2장 요약 프로세스와 프로세서의 개념이해 프로세스의 동기화 개념이해 프로세스의 교착상태 이해 FIFO,라운드 로빈,다단계 스케쥴링 이해