OS   Operating System   운영체제

(2022-04-06)

Privileged Instruction, 특권 명령


1. 운영체제 (Operating System)컴퓨터의 동작 전반을 운영/제어하는 소프트웨어

  ㅇ 운영체제 例) Unix, Linux, 윈도우즈2. 운영체제의 역사

  ㅇ 최초의 컴퓨터에는 운용체제가 없었음
  ㅇ 최초의 운용체제는 50년대 IBM701에 탑재되어 구현
  ㅇ 다중 프로세스 환경 개념은 1960년대에 출현하기 시작
  ㅇ 1970년대는 실시간,시분할,일괄처리가 모두 가능한 다중모드 시분할 시스템이 가능
  ㅇ 1980년대는 메인프레임 시대에서 퍼스널컴퓨터(PC) 및 워크스테이션 시대로 전환
  ㅇ 1990년대 이후는 분산처리, 소형화의 시대


3. 운영체제의 목적

  ㅇ 컴퓨터의 능력을 사용자가 편리하고 효율적으로 활용할 수 있도록 하여 줌
  ㅇ 하드웨어가 높은 성능을 발휘할 수 있도록 관리하는 시스템


4. 운영체제의 주요 역할/기능

  ㅇ 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 중개자 역할 
  ㅇ 하드웨어 및 소프트웨어 리소스(자원)를 할당/관리하는 자원 관리자 역할
     - 프로세스 관리 : 작업중인 실행 단위로써의 프로세스들을 효과적으로 병행 실행케 함
     - CPU 스케줄링 : CPU프로세스 간에 교환함으로써(CPU 다중화), 보다 생산적(효율적)으로 만듬
     - 메모리 관리 : 실행중인 프로그램(프로세스)들에 대해, 메모리의 할당/관리/공유
     - 파일시스템 관리 : 컴퓨터 내 수많은 파일을 손쉽게 다룰 수 있게 함
     - 대용량 저장장치 관리
     - 입출력 시스템 관리
     - 통신 지원
     - 사용자 인터페이스 제공 등
  ㅇ 장치와 프로그램제어 관리자 역할
     - 어떤 프로그램이 언제 실행할지를 결정하는 등 
  ㅇ 컴퓨터 시스템의 보호 및 보안5. 운영체제의 동작방식

  ㅇ 운영체제가 하드웨어와 직접 상호작용함으로써,
     - 사용자/응용 프로그램에 공통적인 서비스를 제공
  ㅇ 하드웨어 각각의 특이성으로부터, 
     - 프로그램을 독립시켜, 프로그램이 실행될 수 있는 공통 기반 환경을 제공하여 줌
  ㅇ 컴퓨터 내 자원을 공유케 함
     - (자원 : CPU, 메모리 공간, I/O 장치, 저장장치 등 )
  ㅇ 결과적으로, 높은 성능 유지에 도움을 줌


6. 다중 프로세스 환경 (멀티 프로세싱 환경)

  ㅇ 다중 프로세스
     - 다중 프로세스 환경이 가능한 운영체제에서, 
     - 각 프로세스는, 
     - 마치 자신이 유일한 프로세스라는 환상을 갖으며, 
     - 자신의 레지스터 및 메모리를 가지게 되며, 
     - I/O 및 디바이스에 대한 제어는 전적으로 운영체제에 의존하게 됨

  ㅇ 다중 프로세스 간 보호
     - 운영체제 및 사용자 프로세스들 모두는 컴퓨팅 자원을 공유하므로,
        . 커널 및 사용자별 메모리 공간을 별도로 접근,사용하도록 구분하여 운영
     - 구현 방식 
        . 하드웨어적으로, 모드 비트(mode bit)의 사용
        . 소프트웨어적으로, 운영체제 만 사용하는 특권 명령을 지정 운영
     - 특권 명령 (Privileged Instruction)의 例)
        . 커널 모드로의 전환 명령
        . 입출력 제어
        . 타이머 관리
        . 인터럽트 관리 등



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