[OS] 운영체제 - 운영체제의 기능

자원 관리

메모리 관리

메인 메모리 관리

프로세서가 직접 주소로 지정할 수 있는 유일한 메모리입니다.

운영체제는 다음 세부 기능을 수행하여 메인 메모리를 관리합니다.

• 메모리의 어느 부분을 사용하고, 누가 사용하는지 점검
• 메모리에 저장할 프로세스를 결정
• 메모리를 할당하고 회수하는 방법을 결정

보조기억장치 관리

메인 메모리는 공간이 제한되어 있어 모든 데이터와 프로그램을 계속 저장할 수 없으므로 보조기억장치를 이용합니다.

운영체제는 다음 세부 기능을 수행하여 보조기억장치를 관리합니다.

• 빈 여유 공간을 관리
• 새로운 파일을 작성할 때 저장 장소를 할당
• 메모리 접근 요청을 스케줄링
• 파일을 생성하고 삭제

 

프로세스 관리

하나의 프로세스는 프로세서, 메모리, 파일, 입출력 장치와 같은 자원이 있어야 업무를 수행할 수 있는데, 자원은 프로세스를 생성할 때 제공하거나 실행 중에 할당할 수 있습니다.

운영체제는 다음 세부 기능을 수행하여 프로세스를 관리합니다.

• 프로세스와 스레드를 스케줄링
• 사용자 프로세스와 시스템 프로세스를 생성하고 제거
• 프로세스를 중지하고 재수행
• 프로세스 동기화 방법을 제공
• 프로세스 통신 방법을 제공
• 교착 상태(deadlock)를 방지하는 방법을 제공

 

주변장치관리

운영체제는 특수 프로그램인 장치 드라이브를 사용하여 입출력 장치와 상호작용합니다. 장치 드라이버는 특정 하드웨어 장치와 통신할 수 있는 인터페이스를 제공하므로 특정 하드웨어에 종속된 프로그램입니다.

운영체제는 다음 세부 기능을 수행하여 주변장치를 관리합니다.

• 임시저장(buffer-caching) 시스템 기능을 제공
• 일반 장치용 드라이버 인터페이스를 제공
• 특정 장치 드라이버를 제공

 

파일(데이터) 관리

입출력 파일의 위치, 저장과 검색 관리를 의미합니다. 컴퓨터 시스템은 물리적으로 다양한 형태로 파일을 저장할 수 있는데, 운영체제는 데이터를 효율적으로 사용할 수 있도록 단일화된 저장 형태를 제공합니다. 운영체제는 파일을 쉽게 사용하려고 보통 디렉터리로 구성하며, 다수의 사용자가 여기에 접근하려고 할 때는 이 접근을 제어합니다.

운영체제는 다음 세부 기능을 수행하여 파일을 관리합니다.

• 파일을 생성하고 삭제
• 디렉터리를 생성하고 삭제
• 보조기억장치에 있는 파일을 맵핑
• 안전한(비휘발성) 저장장치에 파일을 저장

 

시스템 관리

시스템 보호(사용자 권한 부여)

운영체제는 파일 사용 권한 부여, 데이터 암호화 등 서비스를 제공하여 데이터와 시스템을 보안합니다. 여러 프로세스를 동시에 실행할 수 있으므로 서로 보호해야 합니다.

네트워킹(통신)

프로세서는 다양한 방법으로 구성된 네트워크를 이용하여 완전 접속과 부분 접속 방법으로 연결합니다. 연결된 프로세서가 통신을 할 때는 경로 설정, 접속 정책, 충돌, 보안 등 문제를 고려해야 하는데 이를 운영체제가 관리합니다.

명령 해석기

명령 해석기(command interpreter)는 운영체제에서 중요한 시스템 프로그램입니다. 또 사용자나 프로그램에서 대화형으로 입력한 명령어를 이해하고 실행하는 사용자와 운영체제의 인터페이스입니다. 사용자가 입력한 명령은 제어문으로 운영체제에 전달하는데, 이 전달을 명령 해석기가 담당합니다. 이렇게 명령 해석기는 인터페이스 역할을 할 뿐 운영체제는 아닙니다.