운영체제 기초

운영체제 기초

운영체제의 역할

1. CPU 스케줄링과 프로세스 관리
2. 메모리 관리
3. 디스크 파일 관리
4. I/O 디바이스 관리

시스템 콜

• 운영체제가 커널에 접근하기 위한 인터페이스
• 유저 프로그램이 운영체제의 서비스를 받기 위해 커널 함수를 호출할 때 사용
• 유저 프로그램이 I/O 요청으로 인터럽트 발생하면 시스템 콜을 통해 커널 모드로 변환되어 실행됨
• 컴퓨터 자원에 대한 직접 접근을 차단하여 OS를 보호
• modebit를 통해 유저 모드/커널 모드 확인

컴퓨터의 요소

• 컴퓨터는 CPU, DMA 컨트롤러, 메모리, 타이머, 디바이스 컨트롤러 등으로 이루어져 있음
  • CPU -- RAM -- DMA 컨트롤러 -- 타이머 -- 디바이스 컨트롤러 -- 로컬 버퍼 -- 키보드

CPU

• 인터럽트에 의해 단순히 메모리에 존재하는 명령어를 해석해서 실행하는 일꾼
• 커널이 프로그램을 메모리에 올려 프로세스로 만들면 CPU가 이를 처리
• ALU(산술논리연산장치), 제어장치, 레지스터로 구성
• 제어장치
  • 프로세스 조작을 지시하는 CPU의 한 부품
• 레지스터
  • CPU안에 있는 매우 빠른 임시 기억장치
  • 연산속도 빠름
• ALU
  • 산술연산, 논리연산을 계산하는 디지털 회로
• CPU 연산 순서
  1. 제어장치가 메모리에 계산할 값을 로드. 레지스터에도 로드
  2. 제어장치가 레지스터에 있는 값을 계산하라고 ALU에 명령
  3. 제어장치가 계산된 값을 다시 '레지스터에서 메모리'로 계산한 값을 저장

DMA 컨트롤러

• I/O 디바이스가 메모리에 직접 접근할 수 있도록 하는 하드웨어 장치

메모리

• 전자회로에서 데이터나 상태, 명령어를 기록하는 장치
• 기억 담당

디바이스 컨트롤러

• 컴퓨터와 연결되어 있는 I/O 디바이스들의 작은 CPU