운영체제의 주요서비스 - 프로세스, 메모리, 파일관리, 시스템호출

개인공부 후 자료를 남기기 위한 목적임으로 내용 상에 오류가 있을 수 있습니다.
경성대학교 양희재 교수님 수업 영상을 듣고 정리하였습니다.

application: 하드웨어의 자원을 사용
hardware: resource
os: 하드웨어 자원을 효율적으로 어플리케이션에게 나누어줌

이런 os에는 여러가지 관리들이 있는데

• process management(cpu, 프로세서 관리)
• memory management(메인메모리 관리)
• file management(하드디스크)
• IO management
• networking
• protection..

그러면 각 부서에서는 무슨일들을 하는가?

1. 프로세스 관리(Process Management)

프로세스: 실제 메인 메모리에서 실행 중인 프로그램 (program in execution)

cpu에 의해서 실행되는 프로그램은 메인 메모리 위로 올라와있는 프로그램이니까 cpu와 관련해서는 프로그램관리가 아닌 프로세스 관리라고 한다. 이들은 os의 프로세스 관리 부분이 처리해준다.

• 프로세스의 생성, 소멸(creation, deletion)
• 프로세스 활동 일시 중지, 활동 재개(suspend, resume)
• 프로세스 간 통신 (interprocess communication, IPC)
• 프로세스 간 동기화 (synchronization)
• 교착상태 처리(deadlock handing

2. 주기억장치 관리(Main Memory Management)

• 프로세스에게 메모리 공간 할당(allocation)
• 메인메모리의 어느 부분이 어느 프로세스에게 할당되었는가를 추적/감시
• 프로세스 종료 시 메모리 회수 (deallocation)
• 메모리의 효과적 사용
• 가상메모리: 물리적 실제 메모리보다 큰 용량 갖도록 해줌
  • 일반적으로 메인메모리는 보조기억장치에 비해서 용량이 작다. 실제 메모리는 조금밖에 없지만 크게 보이도록 하는 기술이 가상메모리임

3. 파일관리 (File Management)

Track/Sector로 구성된 디스크를 파일이라는 논리적 관점으로 보게 관리

• 파일의 생성과 삭제(file creation/deletion)
• 디렉토리(directory)의 생성과 삭제(또는 폴더 folder)
• 기본동작지원: open, close, read, write, create, delete
• track/sector - file 간의 매핑(mapping)
• 백업(backup)

4. 보조기억장치 관리 (Secondary Storage Management)

하드디스크, 플래시 메모리 등

• 빈공간 관리(free space management): 처음에는 블락들이 하나도 사용안되고 있다가 사용된다면 그 해당 공간들을 관리
• 저장공간 할당(storage allocation): 3개의 블락이 필요하다면 비어있는 공간중에 어느 블락을 사용할것인지 처리
• 디스크 스케줄링(disk scheduling): 블락들이 흩어져있는데 헤드를 많이 움직이면 시간이 많이 걸릴테니 최소한의 움직임으로 원하는 track/sector를 읽어올 것인가를 결정

5. 입출력장치 관리 (I/O Device Management)

장치 드라이브 (Device driver), 장치를 사용하기 위한 드라이브가 필요한데 이 드라이브는 os에 포함되어있다.

• 입출력 장치의 성능향상: buffering, caching, spooling
  • buffering: 입출력장치에서 읽은 내용을 일단 메모리에 들고옴, 그래야 나중에 또 그 파일을 쓸때 시간을 줄여서 사용할 수 있다.
  • caching: buffering과 비슷
  • spooling: 메모리 대신 하드디스크를 중간매체로 사용. 프린트로 글자를 찍는다면 프린트는 속도가 느리니까 일단 하드디스크에 저정하고 그 내용을 프린트에 보냄으로써 그 사이 cpu는 다른일을 할 수 있도록 한다.

시스템 콜(System calls)

일반 애플리케이션 서비스가 os가 제공하는 서비스를 받기 위해서 호출하는것. 즉, 운영체제 서비스를 받기 위한 호출을 의미한다.

• Process: end, abort(강제종료), load(하드디스크의 프로그램을 메모리에 가져오는 것), execute, create(프로세스를 만들고), terminate(=end), get/set, attributes, wait event, signal event
• Memory: allocate, free(메모리 되돌려줌)
• File: create, delete, open, close, read, write, get/set attributes
• Device: request, release, read, write, get/set attributes, attach/detach devices
• Information: get/set time, get/set system data
• communication: socket, send, receive