[OS] 운영체제

# 운영체제

컴퓨터 하드웨어를 관리하고 응용 프로그램 실행 환경을 제공하는 소프트웨이다.

 

# 운영체제의 역할

자원 관리
메모리 관리
프로세스 관리
디스크 및 파일 시스템 관리
입출력 관리
사용자 인터페이스
네트워킹
오류처리
시스템 보안

# 인터럽트

• 하드웨어가 운영체제와 상호 작용하는 주요 방법이다. 하드웨어 장치는 CPU에 신호를 보내 인터럽트를 촉발하여 일부 이벤트에 주의가 필요하다는 것을 CPU에 경고한다. 

 

# 단일 처리기 시스템

• 단일 처리 코어를 가진 범용 CPU가 하나만 있는 시스템이다.

 

# 다중 처리기 시스템

• 대표적으로 SMP(Symmetric Multi-Processing) 구조를 사용하며, 여러 개의 CPU가 대등한 권한으로 하나의 메모리와 I/O 장치를 공유한다.
• CPU 칩이 여러 개 있는 멀티프로세서뿐 아니라, 하나의 칩에 여러 개의 코어(멀티코어 CPU)를 탑재하는 방식도 있다.
• 특히 듀얼 코어(한 칩에 두 개의 코어)는 멀티코어 CPU의 대표적인 형태이다.
• 일반적으로 칩 간 통신보다 칩 내부 코어 간 통신이 더 빠르기 때문에, 멀티코어 CPU가 성능과 효율 면에서 선호된다.

 

# 다중 프로그래밍

• 여러 프로그램을 동시에 메모리에 적재하여 CPU가 항상 프로그램을 실행 할 수 있도록 CPU 이용률을 높이는 기법이다.

 

# 다중 태스킹

• 사용자가 여러 작업을 동시에 할 수 있게 보장하는 운영체제 기능입니다.

 

# NUMA (Non-Uniform Memory Access)

다중 처리 시스템은 컴퓨팅 성능이 향상되나, 경합으로 인해 병목현상이 발생한다. 

이러한 현상을 줄이기 위해 각 CPU에는 자체 로컬 메모리를 두어 필요할 때마다 다른 CPU 로컬 메모리도 접근 하는 구조이다.

 

# 분산 시스템

• 하나의 시스템처럼 동작하지만, 여러 대의 독립된 컴퓨터(노드)가 네트워크로 연결된 시스템이다.
• 각 노드는 자체 CPU, 메모리, 저장장치를 가지고 있으며, 서로 통신하면서 협력하여 작업을 수행한다.
  
  

# 네트워크 

• 두 개 이상 시스템 간의 통신 경로이다. 분산 시스템의 많은 기능은 네트워킹에 의존하고 있다.