몇 개의 작업을 동시에 주기억 장치에 적재하여

336x280(권장), 300x250(권장), 250x250, 200x200 크기의 광고 코드만 넣을 수 있습니다.

1. 몇 개의 작업을 동시에 주기억장치에 적재하여 실행하는 처리 기법을 무엇이라고 하는가?

 다중프로그래밍 

2. 프로그램이 프로세서에 의해 수행되는 속도와 프린터 등에서 결과를 처리하는 속도의 차이를 극복하기 위해 디스크 저장 공간을 사용하는 기법은?

 스풀링

3. 프로세서와 입출력장치와의 속도를 줄이기 위해 사용하는 기법은?

 버퍼링

4. 한정된 시간 제약 조건에서 데이터를 분석하여 처리하는 시스템으로 비행기제어 시스템이나 교통제어 시스템 등에 사용되는 운영체제의 종류는?

 실시간시스템 

5. 운영체제의 주요 목적은 무엇인가?

 사용자가 프로그램을 개발하는데 편리한 환경을 제공, 시스템 성능을 향상시키는 목적

6. 다중 프로그래밍 시스템과 다중 처리 시스템의 차이를 설명하시오.

 다중프로그래밍: 프로세서 하나가 둘이사의 프로그램을 처리한다.

 다중처리시스템: 둘이상 프로세서가 프로그램을 여러개 처리한다.

7. 시스템 호출이란 무엇인지 설명하고, 예를 하나 열거하시오.

 실행중인프로그램과 운영체제간의 인터페이스로 이를 이용해 운영체제의 기능을 서비스 받고 API라고 부른다

 예: JAVA API

8. 시스템 설계 시 계층적 접근 방법의 장점은 무엇인가?

 모듈화, 계층구조는 시스템검증과 오류수정이 쉽다, 시스템설계나 구현이 단순

9. 프로세스 관리를 위한 운영체제의 주요 활동은 무엇인가?

 1.프로세스 스케쥴링

 2.사용자와 시스템프로세스의 생성,제거

 3.프로세스의 중지와 재수행

 4.프로세스 동기화를 위한 기법제공

 5.프로세스통신을 위한 기법제공

 6.교착상태를 방지하는 기법제공

10. 현재 대부분의 운영체제는 자원관리와 프로그램을 위한 인터페이스 역할을 수행한다. 운영체제가 관리하는 4 분야의 자원관리를 기술하시오.

 메모리관리, 프로세스관리, 장치관리, 파일관리

11. 운영체제의 설계 목표가 아닌 것은?

가. 빠른 응답시간

나. 경과 시간 단축

다. 처리량 감소

라. 폭 넓은 이식성

12. 운영체제에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

가. 운영체제는 고급 언어로 작성된 프로그램을 컴파일 하여 기계어로 만들어준다.

나. 운영체제는 CPU, 기억장치, 파일, 입출력 장치 등의 자원을 관리한다.

다. 운영체제는 CPU, 기억장치, 파일, 입출력 장치 등의 자원을 관리한다.

라. 운영체제는 사용자가 쉽게 하드웨어에 접근할 수 있도록 한다. 

13. 운영체제의 기능으로 거리가 먼 것은?

가. 데이터 및 자원의 공유 기능

나. 원시 프로그램을 목적 프로그램으로 변환하는 기능

다. 자원을 효율적으로 관리하기 위한 자원의 스케줄링 기능

라. 사용자와 시스템 간의 편리한 인터페이스 기능

14. 분산처리 운영체제 시스템의 특징으로 거리가 먼 것은?

가. 신뢰성 증진

나. 연산 속도 향상

다. 자원공유

라. 시스템 설계의 단순화

다중 프로그래밍 시스템 : 컴퓨터의 주기억장치 상에 2개 이상의 프로그램이 적재되어 , 하나의 프로그램이 CPU를 사용하다가 입출력 동작을 하게되면 상대적으로 느린 입출력 장치를 수행시키는 동안 CPU로 하여금 다른 프로그램을 수행하여 컴퓨터의 효율을 증대시키고자 하는 방법.

이때 다중 프로그래밍이 가능하게 되려면 입출력 작업을 독립적으로 수행할 수 있는 처리기가 있어야 하며 , 보통 이를 I/O Channel이라고 부른다.

따라서 다중 프로그래밍 시스템은 컴퓨터의 느린 입출력 속도와 처리속도가 빠른 CPU사이의 속도 차이를 이용하여 컴퓨터의 이용도 , 처리능력을 증대시키기위한 방안으로  아래와 같은 장단점을 갖는다.

- CPU 1개인 컴퓨터 시스템에서 주기억장치에 여러개의 프로그램이 존재하여 멀티태스킹 구현 가능
- 다중 프로그래밍 방식은 여러개의 프로그램을 동시에 주기억장치에 적재시켜 수행함으로써 CPU의 유휴시간을 줄일수 있다.
- 여러개의 작업을 준비상태에 두고 관리하며 , 어느 한 작업을 실행할 작업으로 장치를 선정하기 위해 기억 장치 관리 기법이나 CPU 스케줄링 기법이 필요
- 스케줄링 , 교착상태 , 병행제어 및 보호문제 등이 신중히 고려되어야함

즉 , 하나의 CPU로 여러개의 프로그래밍을 동시에 실행되는 것처럼 처리하는 방식!

운영 체제(OS : Operating System)는 컴퓨터 시스템과 사용자 사이에서 중개자 역할을 하는 프로그램입니다.

운영 체제의 정의

컴퓨터 시스템은 간단하게 보면 하드웨어, 운영 체제, 응용 프로그램으로 구성되어있습니다. 운영 체제는 하드웨어와 사용자 사이의 인터페이스를 제공, 한정된 시스템 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주는 시스템 소프트웨어입니다.

하드웨어 : 중앙처리장치(CPU), 기억장치, 입출력 장치 등
운영 체제 : 윈도우(Windows), 유닉스(Unix), 리눅스(Linux)
응용 프로그램 : 문서 작성 프로그램, 그래픽 작업 프로그램, 게임 프로그램, 도면 따위의 설계 프로그램 등
사용자 : 사람, 기계, 다른 컴퓨터 시스템 등

운영체제의 목적

운영 체제는 사용자가 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 인터페이스를 제공하고, 시스템 자원을 관리하여 컴퓨터의 성능을 향상하는 역할을 합니다.

운영 체제의 목적
처리량 : 처리량은 컴퓨터 시스템이 단위 시간 동안 처리하는 작업량을 의미합니다.
응답 시간 단축 : 응답 시간은 사용자가 어떤 일을 컴퓨터 시스템에 의뢰한 후 결과가 나올 때까지 소요되는 시간을 뜻합니다.
신뢰성 향상 : 신뢰성은 컴퓨터 시스템이 얼마나 정확하게 동작하는지를 나타냅니다.
유용성 증대 : 유용성은 사용자가 시스템 자원을 요구할 때 얼마나 신속하게 제공할 수 있는지를 나타냅니다.

운영 체제의 역할

운영 체제의 가장 중요한 역할은 시스템 자원(Resource)을 관리하는 것입니다. 운영 체제의 주요 관리 대상은 프로세스, 입출력 장치, 기억장치, 정보가 있습니다.

프로세스 관리 : 프로세스는 주기억장치에서 현재 실행 중인 프로그램을 의미합니다. 운영 체제는 프로세스 관리를 위해 프로세스의 생성과 제거, 프로세스의 중지와 재시작, 프로세스의 동기화, 프로세스 간 통신 및 교착상태 방지 기법 등을 제공합니다.

기억장치 관리 : 운영 체제는 기억장치 관리를 위해 주기억장치의 어느 부분이 어떤 프로세스에 의해 사용되고 있는지 파악합니다. 또한 프로세스의 요구에 따라 주기억장치에 어떤 프로세스를 적재하고 회수할 것인지도 결정합니다.

입출력 장치 관리 : 운영 체제는 효율적인 입출력 시스템을 구성하기 위해 입출력 장치의 상태를 파악하고 입출력 장치의 작업을 스케줄링합니다.

정보 관리 : 운영 체제는 정보를 담고 있는 파일을 저장 매체에 생성하거나 제거하는 등, 파일과 디렉터리에 대한 관리 기능을 제공합니다.

운영 체제의 구동

운영 체제는 컴퓨터의 전원이 켜지면 자동으로 실행됩니다. 운영 체제 구동을 위한 컴퓨터 시스템의 부팅 과정은 아래와 같습니다.

컴퓨터 시스템에 전원 공급 - BIOS 프로그램 실행 - 자체 진단 기능 수행(오류 발생 시 오류 메세지 출력, 정지) - 주기억장치에 부트 로더 적재 - 부트 로더가 운영 체제 적재 - 운영 체제 구동

컴퓨터 시스템에 전원이 공급되면 메인 보드의 롬에 저장된 바이오스(BIOS : Basic Input Output System) 프로그램이 실행됩니다. 바이오스 프로그램은 CPU, 주기억장치, 그래픽카드, 키보드 등 각종 하드웨어 장치를 검사하고 초기화하는 자체 진단 기능을 수행합니다. 이때 오류가 발생하면 오류 메시지를 출력하고 동작을 멈춥니다.

자체 진단 결과 아무 이상이 없으면 바이오스(BIOS) 프로그램은 검색된 부팅 매체(하드 디스크, CD룸 등)에서 부트 로더(Boot Loader)를 주기억장치로 읽어 들입니다.

부트 로더가 주기억장치에 적재되면 바이오스가 종료되고, 시스템 제어권은 부트 로더에 넘어갑니다. 부트 로더는 주기억장치에 운영 체제를 적재하고, 운영 체제의 첫 번째 명령어가 실행되도록 운영 체제에 제어권을 넘깁니다.

주기억 장치에 운영 체제를 적재하여 사용자가 컴퓨터 시스템을 이용할 수 있도록 하는 절차를 부팅(Booting)이라고 합니다.

작업 처리 방식에 따른 운영 체제의 분류

운영 체제는 작업 처리 방식에 따라 일괄 처리 시스템, 다중 프로그래밍 시스템, 다중 처리 시스템, 시분할 시스템, 실시간 시스템, 분산 처리 시스템으로 분류됩니다. 각각의 처리 시스템에 대하여 알아봅시다.

1. 일괄 처리 시스템
일괄 처리 시스템(Batch Processing System)은 1950년대 초기의 자료 처리 형태입니다. 자료가 발생할 때마다 즉시 처리하지 않고 입력되는 자료를 일정 기간 또는 일정량이 될 때까지 모아두었다가 한꺼번에 처리합니다. 대표적인 예는 전기, 수도, 가스 요금의 계산, 수학능력시험 채점, 급여 계산 등이 있습니다.
일괄 처리 시스템은 컴퓨터 시스템을 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있지만, 작업 시작에서 작업 완료까지의 반환 시간(Turnaround Time)이 길다는 단점이 있습니다. 또한 작업과 상호작용을 할 수 없어 실행 과정에서 발생할 수 있는 모든 경우에 적절하게 대처하려면 작업 제어 카드(Job Control Card)가 필요하고 하나의 작업이 실행되면 그 작업이 모든 시스템 자원을 독점하기 때문에 CPU가 작업 처리에 사용되지 않는 유휴 상태(idle State)가 종종 발생하기도 합니다.

2. 다중 프로그래밍 시스템
1960년대 초에 등장한 다중 프로그래밍 시스템(Multiprogramming System)은 다수의 프로그램을 주기억장치에 적재합니다. 하나의 프로그램이 CPU를 사용하다가 입출력 연산을 수행하기 위해 입출력 장치를 사용하면, 그동안 다른 프로그램이 CPU를 사용하는 방법입니다. 다중 프로그래밍 시스템은 CPU의 유휴 시간(idle Time)에도 다른 프로그램을 처리하기 때문에 다수의 프로그램이 동시에 실행되는 것과 같은 효과를 내어 CPU의 효율을 극대화합니다.

3. 다중 처리 시스템
다중 처리 시스템(Multiprocessing System)은 컴퓨터 2개 이상의 CPU를 탑재하여 동시에 처리하는 방식으로, 그 목적은 컴퓨터 시스템의 처리 능력 증대와 신뢰성 향상에 있습니다. 다중 처리 시스템의 운영 체제는 여러 CPU 사이의 기억장치 공유 방법과 CPU 스케줄링 방법을 결정해야 합니다.

4. 시분할 시스템
시분할 시스템(Time-Sharing System)은 각 사용자에게 일정한 CPU 시간(Time Slice)을 할당하고, 주어진 시간 동안 컴퓨터와 대화 형식으로 프로그램을 실행하는 방식입니다. 이러한 시분할 시스템의 목적은 각 사용자에게 컴퓨터 시스템을 독점적으로 사용하고 있다는 느낌을 주는 것입니다.

5. 실시간 시스템
실시간 시스템(Real-Time System)은 환자 모니터링 시스템과 같이 입력된 데이터를 즉시 처리한 후 바로 결과를 보냅니다. 입력된 요구에 바로 반응하므로 실시간 처리 시스템(Real-Time Processing System)이라고도 하며, 작업의 요청에서부터 수행 결과를 얻기까지 시간 제약(Time Constraints)이 존재합니다. 제약의 엄격함에 따라 경성 실시간 시스템(Hard Real-Time System)과 연성 실시간 시스템(Soft Real-Time System)으로 구분됩니다.
경성 실시간 시스템은 작업의 시작이나 완료에 대한 시간 제약을 지키지 못할 경우 시스템에 치명적인 영향을 미칩니다. ex. 무기 제어, 발전소 제어, 공장 자동화 등이 있습니다.
연성 실시간 시스템은 작업 실행에 대한 시간 제약은 있지만 이를 지키지 못해도 시스템에 큰 영향을 미치지 않습니다. ex. 온라인 예약 시스템, 동영상 플레이어 등

6. 분산 처리 시스템
분산 처리 시스템(Distributed Processing System)은 네트워크를 통해 연결된 다수의 컴퓨터 시스템에, 작업과 자원을 분산시켜 처리합니다. 컴퓨터 시스템과 데이터가 지역적으로 분산되어 있기 때문에 평소에는 독립적으로 작업을 처리하다가 정보 교환이 필요할 때는 상호 협력하면서 작업을 처리합니다. 일반적으로 분산 처리 시스템의 설계 목적은 자원 공유, 연산 속도와 신뢰성 향상, 통신 기능입니다.