OS / 운영체제 발전과 역할

1. 운영체제의 발전

최초로 탄생한 컴퓨터는 운영체제 개념을 가지고 있지 않았다. 사용자가 모든 상황을 직접 컨트롤해야만 했다. 이러한 점에서 인간은 매우 불편함을 느꼈고 때문에 컴퓨터 자체에서 관리를 도맡아 해주는 프로그램이 필요했다. 이러한 계기로 컴퓨터에 운영체제라는 개념이 탄생했다.

 

• 일괄처리 운영체제
  
  최초로 탄생한 운영체제이다. 처리해야할 데이터를 일정기간 또는 일정량 축적하여 일괄처리한다.
  
  
• 다중 프로그래밍 시스템
  
  일괄처리 운영체제의 불편함으로 부터 발전한 운영체제이다. 
  한명의 유저 프로그램이 쉬면 또다른 유저프로그램이 실행될 수 있도록 관리하여 CPU와 I/O를 할당하고 높은 효율을 가져온다는 것이 특징이다. CPU스케쥴링과 메모리 관리기능을 가졌다.
  
  
• 실시간 시스템
  
  실시간 운영체제인 RTOS를 사용한다. 다른 의미로는 대화형이라고도 하는데 이것은 상호작용이 가능하기 때문이다. 실시간 시스템 운영체제는 한번에 여러 사람이 동시에 사용할 수 있게 도와준다. 정해진 Time Deadline에 의해 천분의 일초정도 같은 아주 짧은 시간마다 스위칭을 해주어 마치 여러 작업이 동시에 수행되고 있는 것처럼 보여진다. 실제로는 천분의 일초마다 강제 전환으로 프로세서를 바꾸어 CPU가 할당되고 있는 상황이다. 이렇게 되면 메모리 관리가 중요해지고 하드디스크의 일부를 메인메모리처럼 인식할 수 있게 하는 가상메모리가 사용된다. 또한 동기화라는 개념이 중요시된다.

2. 운영체제의 역할

• Process management
  
  프로세스에는 CPU가 할당되는데 CPU는 하나이기 때문에 어떤 프로세스를 실행시킬지는 운영체제가 결정한다.
  즉, CPU 스케쥴링역할을 한다
  
  
• Main memory management
  
  운영체제는 프로그램을 프로세스화 하거나 프로세스화된 프로그램을 다시 하드디스크로 보내는 역할을 한다. 메모리는 공간이 한정되어 있으므로 프로세스를 적절히 적재하는 것이 중요한데 이것을 운영체제가 이행한다.
  
  
• File management
  
  파일은 Track/sector로 구성된 디스크를 논리적 관점으로 표현한 것이다. 파일 생성 및 삭제, 디렉토리 생성 및 삭제 등 운영체제는 파일에 관련된 역할을 수행한다.
  
  
• Secondary storage management
  
  하드디스크나 플래시 메모리와 같은 보조기억장치에 대한 관리도 운영체제가 한다. 빈 공간에 대한 관리나 저장공간 할당, 디스크 스케쥴링과 같은 역할을 수행한다.
  
  
• I/O device management
  
  장치드라이브나 입출력 장치의 성능 향상을 위한 역할을 수행한다. 프로세스가 I/O의 사용이 필요하면 적절하게 연결해주는 역할을 한다.

이외에도 운영체제는 보호나 네트워크 등 하는 역할이 많다. 그 중 가장 중요하게 하는 역할은 프로세스 관리와 메모리 관리다.