[OS] 운영체제란 무엇인가?

1. 컴퓨터 시스템 : 하드웨어, 운영체제, 응용 프로그램 및 사용자 네 가지 구성요소로 구분된다.

• 하드웨어란? 중앙처리장치(CPU), 메모리 및 입출력 장치(I/O)로 구성되어 기본 계산용 자원을 제공한다.
• 응용프로그램이란? 워드 프로세서, 스프레드시트, 컴파일러, 웹 브라우저 등의 사용자의 계산 문제를 해결하기 위해 이들 자원이 어떻게 사용될지를 정의한다.
• 운영체제는 다양한 사용자를 위해 다양한 응용프로그램 간의 하드웨어 사용을 제어하고 조정한다.

즉, 운영체제(Operating System)란? 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이의 중개자 역할을 하는 SW이다.

• 사용자 프로그램을 실행하고 사용자 문제를 보다 쉽게 해결할 수 있도록 하기
• 컴퓨터 시스템을 사용하기 편리하게 하기
• 컴퓨터 하드웨어를 효율적으로 사용하자.

운영체제가 하는 일에는 두 가지 관점으로 나뉜다. 

1. 사용자 관점(User View) : 사용되는 인터페이스에 따라 달라진다.

• 일반적 사용자(PC)
  • 사용자는 편리함 및 좋은 성능을 바란다.
  • 자원이 이용률에는 관심이 없기 때문에 PC 유저가 원하는 것은 그저 빠르고 예쁜 디자인이다.
• 메인 프레임 또 미니 컴퓨터에 연결된 터미널 사용자(ex> 유닉스 사용자)
  • 이 사용자들은 자원을 공유하며 정보를 교환할 수 있다.
  • 이 운영체제는 자원 이용을 극대화하도록 설계되어 모든 가용 CPU시간, 메모리 및 입출력은 효율적으로 사용되며, 각 개인의 자신의 정당한 몫만 사용할 수 있다.
• 워크스테이션 - 서버 사용자(ex> Web Server)
  • 개인의 사용 편이성과 자원 이용 간에 적절한 조화를 이루도록 설계한다.
• 휴대용 컴퓨터(ex> 스마트폰)
  • 전력 소모(중요중요)를 줄이고 사용의 편의성을 극대화하도록 설계한다.
• 펌웨어-IOT와 같은 장치에 내장된 컴퓨터 또는 자동차에서 사용되는 일부 컴퓨터가 있다. 이들 컴퓨터나 운영체제는 사용자의 개입 없이 작동하도록 설계한다.

2. 시스템 관점(System View)

• 자원 할당자(Resource Allocator)
  • 모든 자원(CPU, 메모리, I/O)을 관리한다
  • 효율과 공정한 자원 사용을 위한 결정을 내린다(키보드 버퍼는 1개인데 어떻게 카톡에 썼다가, 검색을 할 수 있을까? 이를 어떻게 관리하는지가 OS의 역할)
• 제어 프로그램(Control Program)
  • 컴퓨터의 잘못된 사용이나 부적합한 사용을 방지하고자 한다.
  • OS는 특히 사용자 프로그램이 실핸하는 입출력 장치의 연산과 제어에 깊이 관여한다.

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일반적으로 운영체제의 완벽한 정의는 없다. 컴퓨터 시스템의 근본 목적은 사용자 프로그램을 실행하고, 사용자의 문제를 보다 쉽게 해결해 주는 데 있다. 

이들 다양한 프로그램들은 입출력 장치의 제어와 같은 공통적인 연산을 필요로 한다.

운영체제는 자원을 제어하고 할당하는 공통 기능을 하나의 소프트웨어로 통합한 것. 이라 한다.

일반적인 정의에 따르면 운영체제는 컴퓨터에서 항상 실행되는 하나의 프로그램으로 일반적으로 Kernel이라 불린다.

시스템 프로그램은 운영체제와 연관되어 있으나 반드시 커널에 포함될 필요는 없는 프로그램이고,

응용 프로그램은 시스템의 작동과 관계없는 모든 프로그램을 포함한다.