정의
컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리하며, 사용자가 컴퓨터를 편리하고 효율적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 소프트웨어이다.
특징
컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스로서 동작하는 시스템 소프트웨어의 일종으로, 다른 응용 프로그램이 유용한 작업을 할 수 있도록 환경을 제공한다.
컴퓨터 운영체제의 종류에는 Windows, Unix, Linux, MacOS 등이 있고, 모바일 운영체제에는 iOS, Android 등이 있다.
목적
처리 능력 향상, 사용 가능도 향상, 신뢰도 향상, 반환 시간 단축이 있다.
처리 능력, 반환 시간, 사용 가능도, 신뢰도는 운영체제의 성능을 평가하는 기준이 된다.
처리 능력 (Throughput)
일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양반환 시간 (Turn Around Time)
시스템에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간사용 가능도 (Availability)
시스템을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도신뢰도 (Reliability)
시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도
기능
프로세서(처리기, Processor), 기억장치(주기억장치, 보조기억장치), 입출력장치, 파일 및 정보 등의 자원을 관리한다.
자원을 효율적으로 관리하기 위해 자원의 스케줄링 기능을 제공한다.
사용자와 시스템 간의 편리한 인터페이스를 제공한다.
시스템의 각종 하드웨어와 네트워크를 관리 및 제어한다.
데이터를 관리하고, 데이터 및 자원의 공유 기능을 제공한다.
시스템의 오류를 검사하고 복구한다.
자원 보호 기능을 제공한다.
입출력에 대한 보조 기능을 제공한다.
가상 계산기 기능을 제공한다.
(여기서 계산기는 컴퓨터를 의미한다.)
운용 기법
일괄 처리 (Batch Processing) 시스템
초기의 컴퓨터 시스템에서 사용된 형태로, 일정량 또는 일정 기간 동안 데이터를 모아서 한 번에 처리하는 방식이다.
급여 계산, 지불 계산, 연말 결산 등의 업무에 사용한다.
실시간 처리 (Real Time Processing) 시스템
데이터 발생 즉시, 또는 데이터 처리 요구가 있는 즉시 처리하여 결과를 산출하는 방식이다.
우주선 운행이나 레이더 추적기, 핵물리학 실험 및 데이터 수집, 전화교환장치의 제어, 은행의 온라인 업무, 과석 예약 업무, 인공위성, 군함 등의 제어 업무 등 시간에 제한을 두고 수행되어야 하는 작업에 사용된다.
다중 프로그래밍 (Multi-Programming) 시스템
하나의 CPU와 주기업장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식이다.
하나의 주기억장치에 2개 이상의 프로그램을 기억시켜 놓고, 하나의 CPU와 대화하면서 동시에 처리한다.
시분할 (Time Sharing) 시스템
여러 명의 사용자가 사용하는 시스템에서 컴퓨터가 사용자들의 프로그램을 번갈아 가며 처리해 줌으로써 각 사용자에게 독립된 컴퓨터를 사용하는 느낌을 주는 방식으로, 라운드 로빈(Round Robin) 방식이라고도 한다.
다중 프로그래밍 방식과 결합하여 모든 작업이 동시에 진행되는 것처럼 대화식 처리가 가능하다.
다중 처리 (Multi-Processing) 시스템
여러 개의 CPU와 하나의 주기억장치를 이요하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식이다.
하나의 CPU가 고장나더라도 다른 CPU를 이요하여 업무를 처리할 수 있으므로 시스템의 신뢰성과 안정성이 높다.
다중 모드 처리 (Multi-Mode Processing)
일괄 처리 시스템, 시분할 시스템, 다중 처리 시스템, 실시간 처리 시스템을 한 시스템에서 모두 제공하는 방식이다.
분산 처리 (Distributed Processing) 시스템
여러 개의 컴퓨터(프로세서)를 통신 회선으로 연결하여 하나의 작업을 처리하는 방식이다.
각 단말장치나 컴퓨터 시스템은 고유의 운영체제와 CPU, 메모리를 가지고 있다.
운용 기법 발달 과정
1세대
- 일괄처리 시스템
2세대
- 다중 프로그래밍 시스템
- 다중 처리 시스템
- 시분할 시스템
- 실시간 처리 시스템
3세대
- 다중 모드
4세대
- 분산 처리 시스템