운영체제 (OS)

운영체제(OS, Operating System)는 컴퓨터의 하드웨어를 관리하고, 사용자와 소프트웨어가 효율적으로 상호작용할 수 있도록 돕는 필수 소프트웨어입니다.

 

운영체제가 없다면 키보드 입력, 마우스 움직임, 디스크 파일 읽기 및 쓰기, 프로그램 실행과 같은 기본적인 작업을 수행할 수 없습니다. 즉, 운영체제는 하드웨어 자원을 효과적으로 관리하고, 사용자와 응용 프로그램이 컴퓨터를 쉽게 사용할 수 있도록 하는 중요한 역할을 합니다.

 

운영체제의 동작 과정

 

사용자가 K 메신저를 실행해달라고 요청했을 떄 운영체제가 존재하면 메신저 프로그램에 대한 모든 관리는 운영체제에서 수행합니다. 운영체제는 K 메신저 실행에 필요한 파일을 불러오고, 하드웨어 자원을 할당하여 사용자에게 제공합니다.

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운영체제의 주요 구성 요소

운영체제는 여러 핵심 구성 요소로 이루어져 있으며, 각 구성 요소는 특정 기능을 담당

1. 사용자 인터페이스 (UI)

운영체제는 사용자와 컴퓨터가 정보를 주고받을 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공합니다. UI는 크게 두 가지 유형으로 구분됩니다

• CLI (Command Line Interface): 명령어를 직접 입력하여 컴퓨터와 소통하는 방식 (MS-DOS, Linux 터미널)
• GUI (Graphical User Interface): 아이콘, 창, 버튼 등 그래픽 요소를 사용하여 직관적인 인터페이스 제공 (Windows, macOS)

2. 커널 (Kernel)

운영체제의 핵심 부분으로, 하드웨어 및 시스템 리소스를 제어하고 프로그램에 대한 일반적인 서비스를 제공

• CPU 관리: 여러 프로세스를 스케줄링하여 CPU가 효율적으로 사용되도록 조정합니다
• 메모리 관리: 프로그램이 실행되는 동안 필요한 메모리를 할당하고, 종료 후 회수합니다
• 파일 시스템 관리: 디스크에 저장된 데이터를 읽고, 쓰고, 삭제하는 등의 작업을 수행합니다
• 네트워크 관리: 인터넷 및 로컬 네트워크 연결을 지원합니다
• 입출력 장치 관리: 키보드, 마우스, 프린터 등 다양한 장치를 제어합니다

3. 시스템 호출 (System Call)

운영체제의 커널이 제공하는 서비스에 접근하기 위한 인터페이스로, 응용 프로그램이 하드웨어를 직접 제어하지 않고도 운영체제를 통해 필요한 작업을 수행할 수 있도록 합니다

• ex): 파일을 읽거나 쓰는 프로그램은 운영체제의 open(), read(), write() 등의 시스템 호출을 사용함
• 보안 관리: 운영체제는 User 모드와 Kernel 모드로 구분하여 프로그램의 실행 권한을 제한함

4. 드라이버 (Driver)

새로운 하드웨어 장치를 사용할 때 운영체제와의 연결을 담당하는 소프트웨어입니다

운영체제는 드라이버를 통해 다양한 하드웨어를 인식하고 제어할 수 있습니다

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운영체제의 종류

운영체제는 사용 목적과 환경에 따라 여러 가지로 분류가 됩니다

1. 컴퓨터용 운영체제

• Windows: 마이크로소프트에서 개발한 GUI 기반 운영체제, 가장 대중적으로 사용
• macOS: 애플에서 개발한 UNIX 기반의 운영체제, 직관적인 인터페이스 제공
• Linux: 오픈소스 운영체제로, 다양한 배포판이 존재하며 서버 환경에서도 많이 사용

2. 모바일 운영체제

• Android: 구글에서 개발한 운영체제로, 가장 널리 사용되는 스마트폰 OS
• iOS: 애플이 개발한 모바일 운영체제로, 보안성과 최적화가 뛰어남

3. 서버용 운영체제

• Linux: 높은 안정성과 보안성 덕분에 서버 환경에서 많이 사용됨
• UNIX: 대형 시스템 및 서버 환경에서 사용되는 강력한 운영체제
• Windows Server: 마이크로소프트에서 개발한 서버 운영체제

 

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대표적 운영체제 및 특징

MS-DOS

1. 1981년부터 1995년까지 사용된 최초의 대중적인 운영체제.
2. CLI 기반으로 명령어 입력 방식으로 동작.
3. PC-DOS, DR-DOS, ROM-DOS 등 다양한 변형이 존재.

Windows

1. MS사에서 개발한 GUI 기반 운영체제
2. Windows 95, 98까지는 MS-DOS 기반 운영체제였고, 이후에indows NT 계열로 발전
3. 개인용 컴퓨터 시장에서 가장 높은 점유율을 차지

UNIX

1. 1969년 AT&T 벨 연구소에서 개발한 운영체제
2. C 언어로 작성되어 다양한 플랫폼에서 동작 가능
3. 다중 사용자, 다중 작업을 지원하여 서버 환경에서 많이 사용

Linux

1. 1991년 핀란드 대학생 리누스 토르발스가 개발한 운영체제
2. CLI 및 GUI를 모두 지원하며, 오픈소스로 제공됨
3. 비용이 적게 들고, 커스터마이징이 가능하여 서버 및 개발 환경에서 많이 활용

macOS

1. 애플이 개발한 UNIX 기반 운영체제
2. 직관적인 인터페이스와 강력한 보안성 제공
3. 문서 편집, 그래픽, 음향, 프로그래밍 등 전문적인 분야에서 널리 사용