[OS] 컴퓨터 구조와 운영체제
컴퓨터 구조
CPU : CPU = ALU(산술 논리 장치. 연산 장치) + 레지스터. 계산 장치(빨리 계산되는 속도 = Hz)이기 때문에 속도로 이야기를 한다.
Memory : 저장 장치 (휘발성 데이터)이며 명령어들의 집합이 저장되고 CPU로 보내진다.
Disk : 저장 장치 (반영구적인 파일로 저장). 파일단위로 프로그램들이 저장이 된다.
산술논리장치(ALU - Arithmetic Logical Unit) :CPU로 들어온 모든 데이터들을 연산하는 장치
레지스터 : CPU가 요청을 처리하는 데 필요한 데이터를 일시적으로 저장하는 기억 장치
운영체제 (OS - Operating System)
사용자가 컴퓨터를 사용하기 위해 필요함 소프트웨어이며, 일반적으로 컴퓨터를 사용하면서 실행한 모든 프로그램들은 OS에서 관리하고 제어한다. 대표적인 운영체제는 Windows, Linux, MacOS 등이 있다.
운영체제의 목적
운영체제는 사용자에게 편의를 제공하는 목적을 가지고 있으며, 운영체제를 사용하는 주된 목적은 CPU, Memory, Disk, I/O 등과 같은 하드웨어를 관리하는 것이다.
프로세스 (Process)
프로세스는 실제 메인 메모리에서 실행중인 프로그램을 말한다. 프로그램은 디스크에서 아무런 동작을 하지 않는 상태인데 이를 어떠한 요청에 따라 메모리를 할당하여 CPU를 사용하면서 실행하게되는 것을 프로세스라 부른다.
스케줄링 (Scheduling)
CPU가 하나의 프로세스 작업이 끝나면 다음 프로세스 작업을 수행해야한다. 이때 다음 프로세스가 어느 프로세스인지를 선택 관리하게 되는것을 스케줄링이라고 한다. 그리고 프로세스가 하나하나 작업되는 것을 시간으로 나눈것을 시분할이라고 한다. 그리고 이 스케줄링에서 많은 OS가 사용하는 것은 선점형 스케줄링이며 프로세스 중 우선순위가 높은 것이 먼저 CPU를 차지하고 선점하는 방식을 말한다.
컴퓨터의 구조는 CPU, Memory, Disk, I/O로 구성이되어 있으며 이것과 같은 하드웨어들을 관리하는 것을 운영체제(OS)라고 한다. 그리고 폰 노이먼 구조에서 Disk쪽으로 갈수록 저장공간에 대한 코스트는 낮아지지만 CPU쪽으로 갈수록 코스트는 비싸지므로 관리가 필요하다. 동시에 실행될 때 어떤 프로세스에 어떤 데이터들을 적재 시킬지 관리하는 것을 메모리 관리 중 교체알고리즘이라고 한다.
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