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■ 운영체제(Operating System) 개념 및 특징
| 개념 | - 컴퓨터의 모든 운영을 관리하고 제어하기 위한 기본 체제 - 컴퓨터 시스템의 성능을 최대로 발휘하기 위한 시스템 소프트웨어 |
| 목적 | - 사용자에게 컴퓨터를 사용할 수 있는 환경을 제공하고 업무 처리의 생산성 향상 - 시스템 향상과 관련한 OS의 평가 기준 . 처리 능력 (Throughput) : 단위 시간 내에 처리할 수 있는 작업의 양 . 응답 시간 (Turn Around Time) : 처리 요구 시점부터 결과를 얻을 때까지의 기간 . 사용 가능도 (Availability) : 얼마나 빠른 시간 내에 사용이 가능한지의 정도 . 신뢰도 (Reliability) : 엄마나 정확하게 주어진 기능을 수행하는지를 나타냄 |
■ 운영체제의 구성
| 제어 프로그램 | 감시 프로그램 | - 시스템 전반의 작동상태를 감시, OS의 골격 |
| 자료관리 프로그램 | - 파일 및 여러 데이터 관리 | |
| 작업관리 프로그램 | - 작업 스케줄, 입출력 장치 할당 등을 관리 | |
| 처리 프로그램 | 언어번역 프로그램 | - 컴파일러, 인터프리터, 어셈블러 등 |
| 서비스 프로그램 | - 연계편집, 정렬/병합 유틸리티, 라이브러리 프로그램 등 | |
| 문제처리 프로그램 | - 사용자가 작성한 업무 프로그램 |
■ 시스템 운영 기법
| 실시간 처리 방식 (Real Time Processing) |
- 온라인으로 가능한 처리방식, 응답시간 빠름, 단말기로부터 발생한 데이터를 통신회선으 로 즉시 전송. 처리. 결과 출력 - 기차.버스.항공 예매, 온라인 입출금 등 대부분의 전산시스템에 사용 |
| 일괄 처리 방식 (Batch Processing) |
- 오프라인 시스템에서 처리해야 할 데이터를 전해진 기간, 일정 용량되기까지 축적했다가 한꺼번에 처리, 즉시 데이터를 받지 못하는 단점 - 급여, 요금 등 |
| 시분할 처리 방식 (TSS, Time Sharing System) |
- 대형컴퓨터를 공유하는 방식, CPU에 일정한 짧은 시간을 할당하여 여러 단말기에서 전송 된 데이터를 정해진 시간만큼 고속으로 번갈아 수행 |
| 다중 프로세싱 시스템 (Multi Processing) |
- 여러 개의 프로세서를 연결하여 여러 개의 작업을 동시에 수행 |
| 다중 프로그래밍 시스템 (Multi Programming) |
- 여러 개의 프로그램이 하나의 프로세서에 의해 동시에 수행 |
■ 인터럽트 (Interrupt)
1) 개념
CPU를 가로채는 기법, CPU에서 수행 중인 작업을 일시 중단시켜 다른 작업을 먼저 수행
정상 운영 시스템의 예외적 상황으로 시스템을 중단시키지 않고 발생한 이슈를 처리 후 복귀
2) 발생 원인
기계적인 문제 : 정전, 데이터 전달과정의 오류 등
프로그램의 문제 : 보호된 기억공간에 접근, 불법적 명령 수행
운영자 문제 : 조작 실수, 의도적인 조작 등으로 중단
입출력 문제 : 과도한 주변장치의 조작으로 CPU의 기능이 요청
산술연산 문제 : 오버 플로우(Overflow), 언더 플로(Underflow) 등이 발생
오버플로우(Overflow)와 언더플로우(Underflow)는 데이터 타입의 한계를 벗어나는 상황을 말합니다.
- 오버플로우(Overflow): 변수가 가질 수 있는 값의 범위를 초과하여 값을 저장하거나 연산을 수행한 결과가 해당 변수의 데이터 타입이 표현 가능한 범위를 초과하는 경우를 말합니다.
- 언더플로우(Underflow): 변수가 가질 수 있는 값의 범위를 초과하지 않아도, 데이터 타입이 표현 가능한 범위보다 작은 값을 저장하거나 연산을 수행한 결과가 해당 변수의 데이터 타입이 표현 가능한 범위보다 작아져 버리는 경우를 말합니다.
이러한 오버플로우와 언더플로우는 컴퓨터 시스템에서 발생할 수 있는 문제이며, 프로그래밍에서 발생하는 오류 중 하나입니다. 이러한 오류는 악의적인 공격자가 해당 취약점을 이용하여 시스템에 해를 입힐 수 있으므로, 프로그래밍에서는 이러한 오류에 대한 예방책을 마련해야 합니다.
3) 종류
| HW 인터럽트 |
정전 | - 정전 시 발생 |
| 기계검사 인터럽트 | - CPU 고장 등 기계적 결함으로 발생 | |
| 외부 인터럽트 | - 타이머, 컴퓨터 조작자에 의해 발생 | |
| 입출력 인터럽트 | - 입출력 종료 시 발생 | |
| SW 인터럽트 |
프로그램 체크 인터럽트 | - 프로그램에 에러로 발생 |
| SVS 인터럽트 | - OS의 감시 프로그램으로 발생 |
4) 우선순위
- 정전 또는 기계 결함
- 프로그램 연산자, 주소지정방식 등의 오류
- 컴퓨터 운영자의 의도적인 조작
- 입출력장치
- SW
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