운영체제 공룡책을 읽고서 - Chater1. 서론, part - 자원관리

본 글은 운영체제 공룡책을 읽고 기억할만한 부분, 또는 개념정리 차원에서 중요하다고 생각되는 내용을 정리한 글입니다.

피드백은 환영합니다.

 

자원관리 파트에서 운영체제가 각 자원(프로세스,메모리 등등) 관리에서 어떤 역할을 하는지 중점을 두고 작성하였습니다.

 

프로세스 관리

프로세스는 명령을 지정하는 프로그램 카운터를 가진 능동적인 개체이다.

한 프로세스의 수행은 반드시 순차적이며, CPU는 그 프로세스가 끝날 때 까지 프로세스의 명령들을 차례대로 수행한다.

두 개의 프로세스가 동일한 프로그램과 연관이 있더라도, 별도의 수행 순서로 간주한다.

운영체제는 프로세스 관리와 연관해 다음과 같은 활동에 대한 책임을 진다.

• 사용자 프로세스와 시스템 프로세스의 생성과 제거
• CPU에 프로세스와 스레드 스케줄하기
• 프로세스의 일시 중지와 재수행
• 프로세스 동기화를 위한 기법 제공
• 프로세스 통신을 위한 기법 제공

메모리 관리

메모리는 크기가 수십 만에서 수십억까지의 범위를 갖는 바이트의 대용량 배열이며, 각 바이트는 자신의 주소를 가진다.

메모리 관리 기법의 선택은 여러 요인에 의해 결정되지만, 특히 시스템의 하드웨어 설계에 좌우된다.

운영체제는 메모리 관리와 관련하여 다음과 같은 일을 담당한다.

• 메모리의 어느 부분이 현재 사용되고 있으며, 어느 프로세스에 의해 사용되고 있는지를 추적해야 한다.
• 필요에 따라 메모리 공간을 할당하고 회수해야 한다.
• 어떤 프로세스를 메모리에 적재하고 제거할 것인지 결정해야 한다.

파일 시스템 관리

운영체제는 저장장치의 물리적 특성을 추상화하여 논리적인 저장 단위인 파일을 정의한다.

운영체제는 파일을 물리적 매체로 매핑하며, 저장장치를 통해 이들 파일에 접근한다.

운영체제는 대량 저장매체와 그것을 제어하는 장치를 관리함으로써 파일의 추상적인 개념을 구현하며, 파일은 사용하기 쉽도록 통상 디렉토리들로 구성된다.

운영체제는 파일 관리를 위하여 다음과 같은 일을 담당한다.

• 파일의 생성 및 제거
• 디렉토리 생성 및 제거
• 파일과 디렉토리를 조작하기 위핸 프리미티브의 제공
• 파일을 보조저장장치로 매핑
• 안정적인(비휘발성) 저장 매체에 파일을 백업

 

 

캐시관리

• 데이터(정보) 가 사용됨에 따라, 메인메모리보다 더 빠른 장치인 캐시에 일시적으로 복사된다.
• 먼저 캐시에 해당 데이터 유무를 확인 한 후 있다면 직접 사용하지만 없을경우엔 메모리 시스템으로부터 데이터를 가져와 사용해야 되며 이 데이터가 다시 사용될 확률이 높다는 가정하에 캐시에 적재한다.
• 시스템 대부분은 다음에 수행될 것으로 예상되는 명령을 넣어두는 명령 캐시를 가지고 있다.
• 캐시로부터 CPU 및 레지스터의 데이터 전송은 운영체제의 간섭없이 하드웨어적으로 이루어진다.
• 반면에 디스크와 메모리 간의 데이터 전송은 운영체제에 의해 제어된다.

입출력 시스템 관리

운영체제의 목적 중 하나는 사용자에게 특정 하드웨어 장치의 특성을 숨기는 것이다.

예를들어 UNIX에서 입출력 장치의 특성은 입출력 서브시스템에 의해 대부분 숨겨져 있다.