[운영체제] 운영체제와 커널

운영체제(OS, Operating System)는 사용자가 컴퓨터를 쉽게 다루게 해주는 인터페이스이다. 한정된 메모리나 시스템 자원을 효율적으로 분배하는 역할을 한다. 주요 운영체제는 Window, MacOs, Linux 등이 있다.

운영체제의 구조는 GUI, 시스템콜, 커널, 드라이버가 있으며 가장 밑에는 하드웨어가 있다.

위키백과

사용자가 운영체제 기능과 서비스를 조작할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 프로그램.

새로운 폴더를 만들때 GUI와 CUI

GUI 방식 (마우스 우클릭)

CUI 방식(터미널)

운영체제가 운영체제 각 기능을 사용할 수 있도록 시스템콜이라는 명령 또는 함수를 제공한다.

이 시스템콜은 운영체제가 커널에 접근하기 위한 인터페이스이며 유저 프로그램이 운영체제의 서비스를 받기 위해 커널 함수를 호출할 때 쓴다.

운영체제의 핵심 부분이자 시스템콜 인터페이스를 제공하며, 보안, 메모리, 프로세스, 파일 시스템, I/O디바이스, I/O요청 관리 등 운영체제의 중추적인 역할을 한다.

사용자가 응용 프로그램을 사용해 작업할 때, 응용 프로그램만 사용하는 것처럼 보이지만 중요한 동작을 할 때는 커널에 요청하게 되고 커널모드로 처리한 뒤에 다시 응용 프로그램으로 결과를 보여준다.

이 과정을 통해 컴퓨터 자원에 대한 직접 전근을 차단할 수 있고 프로그램을 다른 프로그램으로부터 보호 할 수 있다.

사용자모드 : 유저가 접근할 수 있는 영역을 제한적으로 두며 컴퓨터 자원에 침범하지 못하는 모드.
코드를 작성하고, 프로세스를 실행하는 등의 행동을 할 수 있다.
커널 모드 : 모든 컴퓨터 자원(드라이버, 메모리, CPU 등)에 접근할 수 있는 모드.

운영체제의 역할은 크게 네 가지이다.

1. CPU : CPU소유권을 어떤 프로세스에 할당할지, 프로세스의 생성과 삭제, 자원 할당 및 반환을 관리한다.

2. 메모리 관리 : 한정된 메모리를 어떤 프로세스에 얼마큼 할당해야 하는지 관리한다.

3. 디스크 파일 관리(저장매체) : 디스크 파일을 어떠한 방법, 어디에 보관할지 관리한다.

4. I/O 디바이스 관리 : 마우스/키보드와 컴퓨터 간에 데이터를 주고 받는 것을 관리한다.

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