운영 체제 구조[1] - 시스템 구성요소(System Components)

시스템 구성요소(System Components)

1. 프로세스 관리(Process Management)

 - 하나의 프로그램은 디스크에 저장된 파일의 내용과 같이 수동적(passive)개체 인 반면, 프로세스는 다음 수행할 명령을 지정하는 프로그램 카운터(Program counter)를 가진 능동적(active)인 개체이다.

 - 프로세스는 시스템 내의 작업의 단위 

 - 시스템은 운영 체제 프로세스 + 사용자 프로세스의 집합이며 모든 프로세스는 그들간의 CPU를 다중화 함으로써 병행 수행될 수 있다.

 - 운영체제가 프로세스 관리와 연관해 다음 활동에 대한 책임을 진다.

   ■ 사용자 프로세스와 시스템 프로세스의 생성 / 제거

   ■ 프로세스의 일시중지 / 재 수행

   ■ 프로세스 동기화를 위한 기법 제공

   ■ 프로세스 통신을 위한 기법 제공

   ■ 교착상태 처리를 위한 기법 제공

2. 주 메모리 관리(Main-Memory Management)

 - 프로그램이 수행되기 위해서는 반드시 절대 주소로 mapping되고 메모리에 적재되어야 한다.

 - 프로그램이 종료되면 프로그램이 차지하던 메모리 공간은 가용공간으로 선언되고, 다음 프로그램이 정재되어 수행될 수 있다.

 - 운영체제가 메모리 관리와 관련하여 다음과 같은 일을 담당해야 한다.

   ■ 메모리의 어느 부분이 현재 사용되고 있으며 누구에 의해 사용되고 있는지 추적

   ■ 메모리 공간이 사용 가능하게 될 때 어떤 프로세스들을 메모리에 적재할 것인가를 결정

   ■ 필요에 따라 메모리 공간을 할당하고 회수

3. 파일 관리(File Management)

 - 운영 체제는 정보 저장 장치에 대한 균등한 논리적 관점 제공

 - 운영 체제는 저장 장치의 물리적 특성을 추상화하여 논리적인 저장 단위인 파일을 정의함

 - 운영 체제는 파일을 물리적 매체에 맵하여, 저장 장치를 통해 이들 파일에 접근

 - 운영 체제는 파일 관리를 위하여 다음과 같은 일을 담당한다.

   ■ 파일의 생성 및 제거

   ■ 디렉토리 생성 및 제거

   ■ 파일과 디렉토리를 조작하기 위한 프리미티브의 제공

   ■ 파일을 보조 저장 장치로 매핑

   ■ 안정적인(비휘발성) 저장 매체에 파일을 백업 

4. 입/출력 시스템 관리(I/O System Management)

 - 입/출력 시스템 구성

   ■ 버퍼링, 캐싱, 스풀링을 포함한 메모리 관리 구성요소

   ■ 일반적인 장치 드라이버 인터페이스

   ■ 특정 하드웨어 장치들을 위한 드라이버

5. 보조 메모리 관리(Secondary-Storage Management)

 - 운영체제가 디스크 관리를 위하여 다음과 같은 기능을 담당한다.

   ■ 자유 공간(free-space)관리

   ■ 저장 장소 할당

   ■ 디스크 스케줄링

6. 보호 시스템(Protection System)

 - 다수의 사용자를 가지고, 다수의 프로세스 병렬 수행을 허용한다면, 여러 프로세스들은 반드시 서로의 활동으로부터 보호되어야 한다.

 - 파일, 메모리 세그먼트, CPU 및 다른 자원들에 대해 운영 체제로부터 적절한 허가를 획득한 프로세스만이 작업할 수 있도록 보장하는 기법이 필요하다.

7. 명령 해석기(Command-Interpreter) 시스템

 - 운영 체제간의 인터페이스 역할을 하는 시스템 프로그램

   ■ 메킨토시, MS Windows : 마우스 기반의 윈도우와 메뉴 시스템

   ■ MS-DOS , UNIX shell : 명령 줄 인터페이스 시스템