운영체제 역사 - KOCW 양희재 교수님

Goal

 - 다중 프로세서 시스템

 - 분산 시스템

 - 실시간 시스템

 - 인터럽트 기반 시스템

 

1. 다중 프로세서 시스템 (Multiprocessor system)

다중 프로세서 

컴퓨터의 구성 : CPU(프로세서) - 버스 - Memory

다중 프로세서는 컴퓨터의 연산을 처리하는 CPU를 여러개 배치하여 컴퓨터의 성능을 향상시키고, 성능이 좋은 한개의 CPU를 사용하기보다 저사양의 저렴한 CPU를 여러개 사용하여 비용을 절감함.

 

다중 프로세서의 특징

- 병렬 시스템 (parallel system)

- 강결합 시스템 (tightly-coupled system)

- 3가지 장점 : performance, cost, reliability

- 다중 프로세서 운영체제 (Multiprocessor OS) : CPU가 여러개 있으면 스케쥴링작업도 달라지고 그에 따라 운영체제도 달라진다

2. 분산 시스템 (Distributed system)

분산 시스템

CPU(프로세서) - 버스 -Memory / CPU(프로세서) - 버스 -Memory...

다수의 컴퓨터를 통신망 LAN(근거리통신망)으로 연결.

컴퓨터들이 느슨하게 결합되어 있기 때문에 한 컴퓨터에서 계산한 결과를 LAN안에서 통신할 수 있다. 분산 시스템으 ㅣ처리방식에 따라 운영체제는 분산 운영체제가 된다.

 

분산 시스템 특징

- 다중 컴퓨터 시스템 (Multi-computer system)

- 소결합 시스템 (loosely-cooupled system)

- 분산 운영체제 (Distributed OS)

3. 실시간 시스템 (Real-time system)

실시간 시스템 특징

 - 시간 제약 : Deadline

 - 공장 자동화 (FA), 군사, 항공, 우주  ex) 네비게이션 등

 - 실시간 운영체제 (Real-time OS = RTOS)

4. 인터럽트 기반 시스템 (Interrupt Based System)

현대 운영체제는 인터럽트 기반 시스템이다.

 

인터럽트란?

컴퓨터의 구성 요소 : CPU - Memory - 하드디스크(플래시 메모리)

이 중 하드디스크에는 전류가 흐르지 않아도 다양한 프로그램이 저장되어 있음 (ex) 워드, PPT, 운영체제 등)

 

전류가 흐르고 컴퓨터가 켜지면 CPU는 롬에 있는 코드를 실행하고 롬의 코드는 운영체제를 하드디스크에서 메모리로 부팅함.

 

부팅을 통해 운영체제를 사용할 수 있는 상태가 되면 메모리에 상주하는 운영체제를 통해 하드디스크의 다양한 프로그램과, 하드웨어 자원을 사용할 수 있게 됨.

 

이때 그 자원을 사용할 수 있게 하는 방식이 인터럽트임

 

인터럽트 절차

예를들어 마우스를 움직이면 인터럽트 선을 통해 CPU로 전기신호가 전달됨  -> 전기 신호가 가면 CPU는 하던일을 멈추고 운영체제 안의 코드를 실행함 -> Mouse Interrupt Service Routine (마우스 신호가 들어오면 실행되는 루틴) -> 이러한 전기 신호의 발생을 인터럽트라 함(즉, 현재 작동을 훔쳐 전기신호가 오는 동작을 행하도록 하는 것) -> 또다른 작업을 위해 마우스의 더블클릭을 하면 그에 해당하는 인터럽트가 실행되고 작업들이 반복되면서 컴퓨터가 동작하게 됨.

 

하드웨어 인터럽트

하드웨어 작동을 위한 전기신호 -> CPU -> 운영체제 코드 실행 동작

 

소프트웨어 인터럽트

소프트웨어의 실행중에 ex) 한글파일에서 어떤 파일을 불러옴,  운영체제를 인터럽트로 움직여서 하드디스크의 소프트웨어 자료를 가져오는 행위

 

인터럽트 기반 운영체제

운영체제는 평소에는 대기 상태 전기 신호에 따른 인터럽트에 의해 다양한 동작 실행

 - 하드웨어 인터럽트에 의해 운영체제 코드 (ISR) 실행

 - 소프트 웨어 인터럽트에 의해 ~

 - 내부 인터럽트에 의해 ~

 

ISR 종료되면

 - 원래의 대기상태 또는 사용자 프로그램으로 복귀