[컴퓨터 개론] 5장-01. 운영체제: 운영체제 개념 및 역할

컴퓨터 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나인 운영체제(Operating System)는 하드웨어와 소프트웨어 간의 원활한 작동을 위한 필수적인 소프트웨어입니다.

운영체제는 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스를 제공하고, 시스템 자원을 효율적으로 관리하여 다양한 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 지원합니다.

이번 글에서는 운영체제의 개념과 주요 역할을 알아보겠습니다.

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1. 운영체제란 무엇인가?

운영체제(OS)는 컴퓨터의 하드웨어를 관리하고, 응용 프로그램이 하드웨어 자원에 접근할 수 있도록 돕는 소프트웨어입니다.

운영체제는 사용자가 하드웨어를 직접 제어하지 않아도 원하는 작업을 쉽게 수행할 수 있게 하며, 프로그램들이 동시에 작동할 수 있도록 돕습니다.

운영체제의 예

• Windows: 일반적인 개인 컴퓨터와 서버에서 널리 사용됩니다.
• macOS: 애플의 컴퓨터 하드웨어에 최적화된 운영체제입니다.
• Linux: 오픈 소스 운영체제로, 다양한 배포판이 있으며 서버와 개발 환경에서 많이 사용됩니다.
• Android, iOS: 모바일 기기를 위한 운영체제로, 각각 구글과 애플이 개발하였습니다.

2. 운영체제의 주요 역할

운영체제는 여러 가지 기능을 수행하며, 주된 역할을 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

2.1 프로세스 관리

프로세스 관리는 컴퓨터에서 실행되는 여러 프로그램의 작업 흐름을 조정하는 것입니다.

운영체제는 프로그램을 프로세스 단위로 관리하며, 각 프로세스가 CPU 시간을 효율적으로 사용할 수 있도록 합니다.

• 스케줄링: 어떤 프로세스가 CPU를 사용할지 결정하는 과정입니다.
• 멀티태스킹: 여러 프로세스가 동시에 실행되는 것처럼 보이도록 CPU 시간을 분배합니다.
• 프로세스 동기화: 프로세스들이 공유 자원을 충돌 없이 사용할 수 있도록 조정합니다.

2.2 메모리 관리

운영체제는 각 프로그램이 실행되는 동안 필요한 메모리를 할당하고 관리합니다.

이는 시스템의 효율성을 높이고, 프로그램이 안정적으로 작동하도록 보장합니다.

• 메모리 할당 및 해제: 프로그램이 실행되는 동안 필요한 메모리를 할당하고, 종료 시 메모리를 회수합니다.
• 가상 메모리: 물리적 메모리보다 큰 작업을 처리할 수 있도록, 메모리를 디스크 공간으로 확장하여 사용하는 기술입니다.

2.3 파일 관리

파일 관리 시스템은 데이터를 저장, 검색, 수정하는 것을 관리합니다.

운영체제는 사용자가 파일을 쉽게 관리할 수 있도록 구조화된 저장소를 제공합니다.

• 파일 시스템: 데이터를 저장하는 구조와 방법을 정의합니다.
• 파일 권한 설정: 각 파일의 접근 권한을 설정하여, 보안을 강화합니다.

2.4 장치 관리

운영체제는 하드웨어 장치(입출력 장치, 저장 장치 등)를 관리하여, 프로그램이 하드웨어를 쉽게 제어할 수 있도록 합니다.

예를 들어, 프린터, 마우스, 디스크 드라이브 등의 장치를 관리합니다.

• 드라이버: 하드웨어 장치를 제어하는 소프트웨어로, 운영체제가 장치와 통신할 수 있게 해줍니다.
• 장치 스케줄링: 여러 장치 요청이 들어왔을 때 이를 적절히 처리합니다.

2.5 사용자 인터페이스 제공

운영체제는 사용자와 컴퓨터 간의 인터페이스를 제공합니다.

이는 CLI(명령어 인터페이스) 또는 GUI(그래픽 사용자 인터페이스) 형태로 제공됩니다.

• CLI: 텍스트 명령을 통해 컴퓨터와 소통하는 방식입니다.
• GUI: 그래픽 환경에서 아이콘과 창을 통해 상호작용할 수 있는 방식입니다.

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운영체제는 컴퓨터 자원을 효율적으로 관리하고, 사용자와 하드웨어 간의 다리 역할을 하는 중요한 소프트웨어입니다.

운영체제 덕분에 컴퓨터를 쉽게 사용할 수 있으며, 복잡한 작업도 안정적으로 수행할 수 있습니다.