[OS] Lecture 2. OS Overview (2/3) / 운영체제 강의

운영체제의 역할
운영체제의 구분
동시사용자 수
동시 실행 프로세스 수
작업방식(사용자 관점)

운영체제의 구조
운영체제의 기능

 

 

 

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[OS] Lecture 2. OS Overview (2/3) / 운영체제 강의

운영체제의 구분 - 작업 수행 방식

* 운영체제 개념이 존재하지 않음
사용자가 기계어로 직접 프로그램을 작성
컴퓨터에 필요한 모든 작업 프로그램에 포함
> 프로세서에는 명령어 저장 방법, 계산 대상, 결과 저장 위치와 방법, 출력시점, 위치 등

* 실행하는 작업별 순차 처리
각각의 작업에 대한 준비 시간 소요
(overhead)를 다루기 위한 방법
>> Batch system 개념이 등장한다.

배치 시스템
모든 시스템을 중앙(전자계산소 등)에서 관리 및 운영
사용자의 요청작업(천공카드 등)을 일정 시간 모아 두었다가 한 번에 처리
> 작업들을 모아놓은것을 한 번에 처리하는 일괄 처리 시스템

* 시스템 지향적(System-orienteD)
장점 : 많은 사용자가 시스템 자원 공유 / 처리 효율 향상
단점 : 생산성(productivity) 저하
한 번 제출하고 기다려야하기 때문에 개인적인 생산성은 저하가 된다.
같은 유형의 작업들이 모이기를 기다려야한다.
긴 응답시간 약 6시간..


* Time sharing Systems(1960s~1970)
여러 사용자가 자원을 동시에 사용
os가 파일 시스템 및 가상 메모리 관리

사용자 지향적(User-oriented)
대화형 시스템(conversational, interactive) / 단말기(CRT terminal) 사용

장점 : 응답시간 단축 / 생산성 향상(프로세서 유휴시간 향상)
단점 : 통신비용 증가(통신성비용, 보안 문제)

* Personal Computing
개인이 시스템 전체 독점해서 사용
cpu 활용률(utilization)이 고려의 대상이 아님
os가 상대적으로 단순함 (하지만, 다양한 사용자 기능 지원)
장점 : 빠른 응답시간
단점 : 성능(performance)이 낮음

개인사용자는 cpu가 얼마나 사용되는 것이 중요한 것이 아니라 내가 얼마나 편하게 사용하는지가 더 중요
혼자 사용하기 때문에 운영체제가 단순해지고 사용자의 편리성이 높아진다.

하지만 혼자서 쓰는 시스템이기 때문에 비싸지 않은 것을 사용해서 성능이 낮다.

Parallel Processing System (병렬 처리 시스템)
단일 시스템 내에서 둘 이상의 프로세서 사용
: 동시에 둘 이상의 프로세스 지원
메모리 등의 자원공유(Tightly-coupled system)
사용목적 : 성능향상/신뢰성 향상(하나가 고장 정상 동작 가능)
하나가 고장날 경우 돌아가지 않지만 cpu가 여러개이면 대신 일을 해줄 수 있다.
프로세서간 관계 및 역할 관리 필요

cpu는 여러개이지만 다른 자원들은 공유해서 사용하게 된다.

기능을 확장하는데 제한이 있을 것이다.
공간적이 제약이 있을텐데, 
컴퓨터를 여러대 붙이자 

>> Distributed Processing Systems
네트워크를 기반으로 구축된 병렬처리 시스템
- 물리적인 분산, 통신망을 이용한 상호 연결
- 각각 운영체제 탑재한 다수의 범용 시스템으로 구성
- 사용자는 분산운영체제를 통해 하나의 프로그램, 자원처럼 사용 가능(은폐성, transparency)
cluster system, client-server system, P2P 등

- 장점: 자원 공유를 통한 높은 성능/고신뢰성, 높은 확장성
- 단점 : 구축 및 관리가 어려움



* Real-time System
작업 처리에 제한 시간(deadline)을 갖는 시스템
: 제한 시간 내에 서비스를 제공하는 것이 자원 활용 효율보다 중요

작업(task)의 종류
- Hard real-time task
시간 제약을 지키지 못하는 경우 시스템에 치명적 영향
예, 발전소 
> 온도를 체크해서 1초만에 알려줘야하는 것이 있을 때 잘못알려주면 폭발 가능성이 있다.
동영상은 1초안에 30장이 나와야 한다. 

- Soft real-time task
- Non real-time task