5장

운영 체제

운영 체제란 무엇인가?

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OS: 소프트웨어 제어 센터

주 기억장치 (RAM) 에 상주한다

사용자, 응용, 하드웨어, CPU 사이의 인터페이스를 제공한다

프로그램 실행을 지원하며 감독한다

디바이스 드라이버를 통해 컴퓨터와 주변 장치를 연결하여 준다.

널리 사용되는 운영 체제: Microsoft Windows, UNIX, Linux, Mac OS

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그림 5-1 운영 체제는 사용자, 응용, 하드웨어 사이의인터페이스를 제공한다

운영 체제란 무엇인가?(계속)

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OS 는 2 개의 주요 프로그램 영역을 갖고 있다

커널: BIOS에 의하여 부팅 시에 적재되는 운영 체제의 핵심 부분

모듈: 사용자/디바이스 인터페이스를 제공하는 구성 요소

플랫폼: 특정 CPU에서 실행되는 운영 체제

교차 플랫폼 응용: 여러 플랫폼에서 동일하게 실행된다

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운영 체제란 무엇인가?(계속)

표 5-1: 운영 체제의 개발 역사

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운영 체제의 유형

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기능과 사용 목적에 따른 OS의 분류 방법

단일 작업; 예, DOS 와Windows 3.x

다중 작업; 예, Windows, Mac OS, UNIX

네트워크 운영 체제 (NOS); 예, NetWare, UNIX, Windows 2000 Server, Windows Server 2003

운영 체제의 유형 (계속)

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고객 계층에 따른 OS의 설계

Microsoft Windows와 Mac OS는 가정용과 소규모 사업자용에편리하도록 설계

사용하기 편리한 인터페이스와 멀티미디어 기능

UNIX는 서버 환경에 적합

안정성, 다중 작업, 보안, 다중 프로세싱

CPU를 가진 모든 다목적 장치들은 반드시 OS있음

데스크탑, 서버, PDA, 휴대 전화, 가전기기

운영 체제의 기능

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4 가지 기본 기능

사용자 인터페이스 제공

프로세스 관리

자원 관리

보안 제공

사용자 인터페이스

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사용자 인터페이스: 시스템 접근 방법을 제공하는 프로그램

두 가지 인터페이스 유형:

명령어 라인 인터페이스 (콘솔 운영 체제) 명령어 프롬프트에 텍스트를 입력

출력은 문자와 숫자로 표시

Ex) DOS

그래픽 사용자 인터페이스 (GUI) 입력 장치: 키보드, 마우스, 터치 스크린, 음성

열린 윈도우의 메뉴 선택을 통해 OS에 명령

Ex) MS Windows series, Mac OS

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그림 5-3 Windows의 명령 프롬프트는 DOS 환경을 모방하고있다 (위); Windows XP의 기본 GUI 인터페이스 (아래)

프로세스 관리

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프로세스를 적재하고, 시작하며, 감독하고, 정지시킴

프로세스는 실행중인 프로그램이다

프로세스는 자신을 지원하기 위해 다른 프로세스를 시작 (생성) 시킬 수 있다

Windows에서 작업 관리자는 실행중인 프로세스를 보여줌

Ctrl+Alt+Del 키 조합을 눌러 실행

단일 작업을 수행하는 DOS에서는 사용할 수 없다

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그림 5-4 Windows XP 작업 관리자

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그림 5-5 UNIX에서 ps 명령을 사용하여 프로세스들을보는 예

프로세스 관리 (계속)

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CPU는 한번에 하나의 프로세스만 실행한다

폰 노이만 구조의 모든 컴퓨터는 순차적 실행만을 지원

시분할: OS의 CPU 시간 관리 방법

하나의 CPU에 여러 개의 프로세스를 할당한다

여러 프로세스가 동시에 실행하는 것 처럼 보이게 한다.

컴퓨터 시스템 내의 각 장치의 속도 차이에 기인한다

CPU vs. Peripherals

CPU 는 기다리는 동안 다른 작업을 처리한다

프로세스 관리 (계속)

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효율을 증대하기 위해 시스템은 복잡해짐

OS 는 준비된 프로세스와 기다리는 프로세스를 구분하여야 한다

OS 는 I/O 장치의 비동기적 요청을 서비스 하여야 한다

인터럽트 처리 루틴은 프로세스들을 CPU에 재할당한다

자원 관리

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OS 는 자원의 관리자이다

I/O 장치들을 환경에 맞게 설정한다

플러그 앤드 플레이 (PnP)

응용 프로그램이 직접 I/O 장치와 인터페이스 하는 부담을 덜어줌

교착상태를 인식하고 제거한다

자원 대기 사이클이 시스템을 교착상태에 빠지게 한다

OS가 시스템을 치료하거나 재부팅이 필요하다

메모리 관리

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OS는 자원의 관리자이다

메모리의 빈 공간을 감독한다

프로그램과 데이터를 메모리에 적재한다

명령어 실행 순서를 관리한다

프로세스가 시스템에 들어오고 나감에 따라 메모리를 재할당한다

보안

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OS는 메모리와 다른 자원을 보호한다

비의도적 위반

응용 프로그램이 다른 프로그램의 주소 공간에 쓰는 경우

OS의 방지 대책: 프로세스 간의 경계를 설정한다

의도적 위반 (보안 이슈) 프로그램이나 자원에 권한 없는 접근은 바람직하지 않다

OS의 방지 대책

시스템 관리자가 계정을 보호하기 위해 암호를 설정한다

그룹 정책을 통해 권한과 허가를 자동적으로 설정한다

디스크 파일의 관리

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기본적인 OS 파일 관리 기능

파일의 이름 바꾸기

폴더나 디렉토리의 생성과 변경

폴더의 구조

트리 구조

하나의 루트 레벨과 여러 개의 하부 폴더

파일은 트리의 최하부 레벨인 leaf로 볼 수 있으며 폴더는 트리의 노

드로 간주된다

Windows Explorer: 그래픽 인터페이스를 통해 파일 관리

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그림 5-6 파일 관리를 위한Windows 탐색기의 그래픽 인터페이스

디스크 파일의 관리 (계속)

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UNIX/DOS의 명령어 프롬프트: 콘솔 창을 통해 디렉토리 접근

UNIX/DOS: 명령어 라인 스위치 (변수)

DOS 명령 예: DIR C:\*.* /P

OS로 하여금 C 드라이브의 루트에 위치한 모든 파일을 리스트하게한다

/P 스위치는 DIR 명령을 변경하여 화면을 중간에 멈추게 한다

DOS에서 더 상세한 정보는 HELP <명령> 을 입력하여 얻을 수 있다

UNIX나 Linux에서는 매뉴얼을 찾으려면 man <명령> 을 타이핑하여 입력한다

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그림 5-7 파일과 폴더를 디스플레이하는 UNIX의 명령어 라인 인터페이스

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그림 5-8 DIR 명령의 결과를 보여주는 DOS의 명령어 라인인터페이스

파일과 폴더에 관한 기본 동작

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1. 디스크 분할(partition)

2. 디스크 포매팅(formatting)

3. 폴더의 생성

4. 폴더나 파일 리스팅

5. 폴더나 파일 이름바꾸기

6. 폴더나 파일 삭제

7. 폴더나 파일 복사

8. 폴더나 파일 이동

디스크 분할

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디스크 표면을 파티션이라 불리는 영역으로 나누는 과정

Windows/DOS: FDISK를 사용하여 드라이브를 분할한다

UNIX: fdisk를 사용한다

디스크 포매팅

디스크 표면에 주소를 할당한다

기본적인 디렉토리 트리 구조를 설정한다

폴더 (서브디렉토리)의 생성

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분할과 포매팅 후에 형성되는 트리 모양의 파일 구조

루트라 불리는 주요 레벨

루트 아래 하나 이상의 폴더를 생성할 수 있다

각 폴더는 루트 레벨 또는 그 하부 레벨에 위치할 수 있다

다른 폴더 내의 폴더들을 자식 폴더 또는 서브디렉토리, 반대는 부모라고 부른다.

UNIX 는 대소문자를 구분하는 반면, DOS와Windows는 구분하지 않는다

드라이브와 폴더의 내용 리스팅

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XP 는 GUI (Windows Explorer)를 통해 드라이브와 폴더의내용을 리스트한다

DOS/UNIX 는 텍스트 기반의 명령을 통해 폴더의 내용을리스트한다

디스크 파일의 관리 (계속)

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폴더와 파일 이름 바꾸기

폴더와 파일의 삭제

와일드카드: 어떠한 문자로도 사용될 수 있는 기호

* 와 ?는 와일드카드이다

예: *.exe 는 모든 .exe 파일을 지칭한다

파일과 폴더의 복사

파일과 폴더의 이동

복사 명령과 삭제 명령의 연속