[운영체제] Operating System 정리 1

안녕하세요. 이번엔 Operating System에 대해서 포스팅을 하려고 합니다.

개인적으로 저번 학기에 굉장히 재미있게 들었던 강의입니다.

 

컴퓨터 구조 과목을 선수강하고 그 후에 듣게 되었는데 생각보다 너무 재미있더라고요.

 

오늘은 시험을 위해 정리해두었던 자료를 올리고, 다음에 세세하게 포스팅하도록 하겠습니다.

 

사용한 교과서는 Operating System Concepts 9th edition입니다.

 

 

1. Introduction

 

컴퓨터 시스템 : 하드웨어, 운영체제, 사용자, 응용 프로그램

운영체제 : 자원 할당, 실행 제어, 커널

bootstrap program : 전원이 켜지거나 재부트시 실행되는 초기 프로그램, ROM, EEFROM에 저장된다. 펌웨워이다. 모든 사항을 초기화하고 커널을 찾아 메모리에 적재 후 실행한다.

CPU, I/O device는 서로 memory cycle을 얻기 위해서 경쟁한다. -> concurrent execution

I/O device controller : 특정 장치 타입에 동작하고 각 지역 버퍼를 가진다.

CPU는 주메모리와 로컬 버퍼 사이의 송수신을 제어한다.

입출력은 장치와 로컬 버퍼 사이에서 일어난다.

장치 제어기는 입출력 연산이 종료되면 interrupt 신호를 통해 CPU에게 알린다.

CPU가 interrupt를 받으면 하던 것을 멈추고 ISR로 이동한 뒤 실행한다.

ISR을 수행한 뒤 원래 하던 job으로 다시 이동한다. (PC도 바뀐다.)

trap : software interrupt. 에러나 유저에 의해서 발생한다.

os = interrupt driven.

second storage : 비휘발성

RCMEMON (register, cache, main memory, electronic disk, magnetic disk, optical disk, magnetic tape)

I/O structure : synchronous : I/O 가 끝나야 새로운 시작을 한다.

asynchronous : I/O가 끝나는 것을 기다리지 않고 user program으로 돌아온다.

single processor : 일반적이다. 하나의 CPU

multi processor : 하나의 머신에 여러 개의 core

- increased throughput

- economy of scale

- increased reliability

asymmetric multiprocess : 마스터가 schedule과 allocate를 진행한다.

symmetric multiprocess : no master. 다 동료이다.

clustered system = grouping system. 인접한 거리의 컴퓨터를 모은다.

SAN (storage area network)를 통해

high availability : 다른 것이 실패를 하면 도와준다. 해결이 쉬움.

asymmetric : one machine이 hot standby를 한다.

symmetric : multiple nodes running applications monitoring each other.

몇 cluster는 고성능 HPC -> application들이 parallelization을 사용할 수 있어야 한다.

DLM (distributed lock manager) : avoid conflicting operations

multiprogramming – main memory에 여러 개의 프로세스를 둔다. organize jobs so CPU always has one to execute.

(단일 사용자는 CPU, I/O를 항상 바쁘게 할 순 없다.)

job scheduling을 위해 여러 job을 메모리에 적재한다.

선택 job이 I/O 기다리는 동안 다른 job을 수행한다.

timesharing은 CPU가 job을 자주 바꾼다. 그래서 user는 job이 진행중이더라도 상호 작용이 가능하다. (1초 이내의 reponse time)

cpu schedule : 들어온 process 중 무얼 할까?

swapping : memory에 맞지 않는 프로세스를 따로 저장한다. -> 완벽히 메모리에 없어도 실행이 가능함

dual mode : allow os to protect itself and other components.

user mode(1)

kernel mode(0) : privileged instructions. system call 발생시.

counter를 통해 무한루프를 방지한다. counter가 0이면 interrupt를 발생시킨다.

thread 마다 pc를 가진다.

caching : 빠름. 잠깐 저장한다. 제일 처음 확인한다.

cache coherence (consistency) : 서로 다른 값을 가지게 되는 것. 그래서 최신의 값을 캐시가 가져야 한다.

protection : controlling access of processes or users to resources defined by OS

security : defense of the system against internal and external attacks.

DOS (분산시스템) : provide users with access to the various resources that system maintatins.

LAN : local-area network (<-> WAN)

MAN : metropolitan-area network

small-area network

1. client server(DOS) : server-network-client

2. peer to peer : client – client

emulation : source CPU type different from target type.

virtualization : OS natively compiled for CPU, running guest OSes also natively compiled.

cloud computing : 직접 소유하지 않고 공급원에 사용한 만큼 비용을 낸다.

public : internet을 통해 모두 사용이 가능하다.

private : 기업이 자기 쓰려고 운영한다.

hybrid : 둘 다 가능하다.

SaaS : software as service

PaaS : platform as service

IaaS : infrastructure as service.

real-time embeded system : 실시간 바로 처리. (좌석 예약)