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패스트캠퍼스/컴퓨터공학올인원

[패스트캠퍼스 운영체제 학습일지] 운영체제 역할과 응용 프로그램과의 관계

by Just Do Barro 2020. 5. 16.

[패스트캠퍼스 운영체제 학습일지] 운영체제 역할과 응용 프로그램과의 관계

운영체제의 역할 01: 시스템 자원(System Resource) 관리자

Operating System 혹은 OS라 불린다. 시스템 자원(System Resource)을 관리한다. 시스템자원은 컴퓨터 하드웨어를 말한다. 컴퓨터 자원으로CPU(중앙처리장치), Memory(DRAM, RAM),I/O(입출력장치), 저장매체가 있다. I/O는 Input/Output 의 줄임말이다. 입출력 장치에는 모니터(출력), 마우스(입력), 키보드(입력), 네트워크(입출력)이 있다. 네트워크는 다른 컴퓨터로 데이터를 전송하거나 받기 때문에 입출력이다. 저장매체는 SSD, HDD(하드디스크)가 있으며 컴퓨터의 전원이 꺼져도 데이터가 저장된다. 

즉, 운영체제는 컴퓨터 하드웨어를 관리하는 소프트웨어이다.


[컴퓨터 자원]

      CPU 출처: 구글 메모리 출처: 구글       키보드 출처: 애플공식사이트



컴퓨터 하드웨어는 운영체제가 왜필요할까?     


컴퓨터 하드웨어는 스스로 할 수 있는 것이 없다.


  • CPU: CPU는 각 프로그램이 얼마나 CPU를 사용할지 CPU 자체가 결정할 수 없다. 
  • Memory: 각 프로그램이 어느 주소에 저장되어야 하는지, 어느 정도로 메모리 공간을 확보해야하는지 메모리 자체가 결정 할 수 없다. (단순 특정한 주소에서 데이터를 읽거나 쓰는 명령어를 '수행'하는 장치이다.)
  • 저장매체(SSD, HDD): 저장매체 자체가 어떻게, 어디에 데이터를 저장할지 결정할 수 없다.
  • 키보드/마우스: 키보드는 입력된 데이터를 어떤 프로그램에 쓰이게 할 지, 어떻게 출력할지 스스로 결정할 수 없다. 

따라서 하드웨어는 운영체제가 필요하다



대표적인 운영체제

Ⅰ.Windows OS, Mac OS, UNIX(유닉스)

Ⅱ.UNIX OS : 현대 운영체제 기술을 최초로 구현한 운영체제이며 유닉스를 기반으로 Windows, Mac이 나와 대표적인 운영체제 중 하나이다.

ⅰ.UNIX 계열 OS

ⅰ.UNIX와 사용법이나, OS 구조가 유사한 운영체제

ⅱ.LINUX(리눅스) OS



NOTE_ Mac OS vs. iOS 차이

Mac OS는 애플(Apple)의 64bit 기반 PC에서 사용되는 운영체제입니다. 아아맥(iMac), 맥북(MacBook) etc.

iOS는 모바일용 운영체제입니다. 아이폰(iPhone), 아이패드(iPad), 아이팟(iPod), 애플티비(Apple Tv) etc.

Mac OS는 Windows처럼 오픈되어있어 사용자가 인터넷에서 직접 설치할 수 있습니다. 마우스 지원이 됩니다. 

iOS는 마우스 지원이 안되고 터치기반이며 App Store에서만 앱을 다운받을 수 있습니다.  


운영체제 역할 02: 사용자와 컴퓨터간의 커뮤니케이션 지원

사용자와 컴퓨터간의 커뮤티케이션 지원 출처:본인

컴퓨터 하드웨어와 사용자간의 커뮤니케이션을 중재하는 역할은 운영체제가 한다. 운영체제가 없다면 사용자가 컴퓨터한테 프로그램 실행, 파일 저장과 같은 명령을 내릴 수 있는 수단이 없는 것이다. 


운영체제 역할 03: 컴퓨터 하드웨어와 프로그램을 제어

운영체제가 하드웨어뿐만 아니라 '프로그램을 제어'한다.


운영체제와 응용 프로그램간의 관계


응용 프로그램이란?

프로그램은 소프트웨어다. 소프트웨어는 운영체제, 응용 프로그램으로 나뉜다. 운영체제는 소프트웨어 중 특별한 소프트웨어라면 그 나머지는(여집합) 응용프로그램으로 엑셀, 파워포인트, 포토샵 등이 있는데 운영체제 위에서 동작한다

응용 프로그램은 영어로 Application이며 주로 일반 PC에서의 응용 프로그램을 말한다. 줄여서 App 이라 부르는데 주로 스마트폰에서의 응용 프로그램을 말한다.


운영체제와 응용 프로그램간의 관계

Ⅰ.운영체제는 응용 프로그램을 관리

ⅰ.응용 프로그램을 실행

ⅱ.응용 프로그램간의 권한을 관리

관리자 권한으로 실행( 일반적인 응용 프로그램이 접근할 수 있는 기능 이외에 다양한 기능을 사용하기 위해 관리자 권한으로 실행)

ⅲ.응용 프로그램을 사용하는 사용자도 관리

로그인

Ⅱ.응용 프로그램은 누구나 만들 수 있다.

ⅰ.응용 프로그램에 무한 반복문을 넣었을 경우 해당 프로그램을 실행시키면 계속 컴퓨터 자원을 잡아먹으면서 실행된다. 해당 응용 프로그램을 중지(관리)하는 주체가 운영체제이다.

ⅱ.응용 프로그램을 잘 못 작성하여 프로그램이 다운될 때 해당 프로그램만 강제 중지되지 컴퓨터 자체가 종료되지 않는다. 이는 운영체제가 담당한다. 운영체제가 비정상적인 응용 프로그램을 관리한다. 

ⅲ.모든 파일 삭제 막기(권한/사용자 관리)

ⅳ.응용 프로그램이 욕심이 많아서 CPU를 자기만 쓰겠다. 컴퓨터 전반을 해치는 응용 프로그램의 비정상적인 동작을 운영체제가 막는다.


정리

Ⅰ.응용 프로그램을 관리한다.

Ⅱ.시스템 자원(System Resource)를 관리한다.

Ⅲ.사용자와 컴퓨터간의 커뮤니케이션을 지원한다.


운영체제 목표

사용자가 사용하는 응용 프로그램이 효율적으로, 적절하게 동작하도록 지원

운영체제는 응용 프로그램이 요청하는 시스템 자원을 효율적으로 분배하고 지원하는 소프트웨어



NOTE_관리자 권한 실행 vs 사용자 권한 실행

관리자 권한은 사용자 또는 타사 프로그램이 시스템 파일을 변경/삭제하려는 시도로부터 시스템을 보호하는 보안 기능이다. 관라자 권한이 없는 경우 외부에서 침입했을 때 자신의 컴퓨터를 변경할 수 없게 한다. 윈도우10 기준 사용자(User) 계정, 관리자(Administrator) 계정 2가지가 있다. 사용자 계정은 관리자 그룹안에 있어 필요할 경우에 일부 관리자 권한을 빌려 명령을 내릴 수 있다.  


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