운영체제 - 운영체제(Operating System)이란?

운영체제란?

우리가 흔히 알고 있는 윈도우, 리눅스, MacOS 같은 것들을 운영체제(Operating System)이라고 한다.

 

운영체제란 응용프로그램 또는 사용자가 컴퓨터 하드웨어를 편리하고 효율적으로 사용하게 하기 위하여 시스템 자원(메모리, 프로세서 등)을 관리하고 여러가지 프로그램이 필요로 하는 공통적인 서비스를 제공하는 소프트웨어를 말한다.

 

운영체제의 흐름

 

 

커널(Kernel)

운영체제는 더 정확히는 커널을 의미한다. 일반적으로 커널에 여러가지가 추가된 상태를 운영체제라고 통칭하기 때문이다. 커널은 하드웨어의 자원을 자원이 필요한 프로세스에 나눠주고, 덩달아 프로세스 제어(작업 관리), 메모리 제어, 프로그램이 운영 체제에 요구하는 시스템 콜(System Call) 등을 수행하는 부분으로 운영 체제 맨 하부에서 돌아간다.

 

여기서 시스템 콜은 운영체제가 각 기능을 사용할 수 있도록 명령 또는 함수를 제공하는 시스템 호출 인터페이스이다.

 

 

CPU Protection Ring

 

CPU 보호 링은 결함 및 악성행동으로부터 데이터와 기능을 보호하는 매커니즘이다. 운영 체제는 리소스에 대한 다양한 수준의 액세스를 제공하는데, 사용자가 접근할 수 있는 영역을 제한적으로 두고, 프로그램의 자원에 함부로 침범하지 못하는 유저 모드, 모든 자원(드라이버, 메모리, CPU 등)에 접근, 명령을 할 수 있는 커널 모드가 있다.

 

CPU Protection Ring

 

커널 모드에서만 실행 가능한 몇가지 기능들이 있는데, 커널 모드로 기능을 실행하려면 반드시 시스템 콜을 사용해야 한다. 따라서 시스템 콜은 커널 모드로 실행한다.

 

운영체제의 역할

 

1. 운영체제는 시스템 자원 관리자의 역할을 합니다.

각 프로그램이 얼마나 CPU를 사용할지, 각 프로그램이 어느 주소에 저장되어야 하는지, 어느 정도의 메모리 공간을 확보해줘야 하는지, 어디에 어떻게 저장할 지, 키보드와 마우스를 어떻게 표시할 지 등을 결정합니다.

 

2. 사용자와 컴퓨터간의 커뮤니케이션을 지원합니다.

 

3. 응용프로그램을 제어합니다.

사용자가 사용하는 응용 프로그램이 효율적이고 적절하게 동작할 수 있도록 지원합니다.

운영체제의 응용프로그램 제어