[정처기 실기] 운영체제(Operating Systems, OS)

 

📌 운영체제(Operating Systems, OS)

➡️ 사용자가 컴퓨터를 편하게 사용할 수 있게 모든 하드웨어 자원을 관리해주는 프로그램

➡️ 사용자 입장에서는 하드웨어의 이용과 성능을 편리하게 해주는 프로그램이고, 
시스템 입장에서는 CPU, memory, I/O  디바이스 등의 자원을 총괄하는 프로그램

---

 

📌 운양체제 구조 

[커널(Kernel)/인터페이스(Interface)/시스템 콜(System Call)/드라이버(Driver)]

 

🔷커널(Kernel)

프로세스 관리, 메모리 관리, 저장공간 관리, 연결된 장치 관리 등 컴퓨터에 속한 모든 자원을 관리하는 역할

컴퓨터 하드웨어와 프로세스의 보안을 책임지고, 한정된 자원을 관리하여 프로세스 처리기에 할당한다.

(스케줄링) 또한 인터페이스를 통해 하드웨어를 쉽게 사용할 수 있도록 돕는다.

🔹모놀리식 커널(Monolithic Kernel)

➡️ 운영 체제의 모든 기능을 한 곳에서 개발하기 때문에 

장점

• 모듈이 같은 주소 공간에서 실행되기 때문에 효율성이 높다.

단점

• 디바이스 드라이버를 수정/삭제 하려면 커널을 재빌드 해야 하기 때문에 유지 보수가 어렵고, 하나가 죽으면 전체 시스템이 영향을 받는다.

 

 

모놀리식 커널(Monolithic Kernel)

 

 

 

🔹마이크로 커널 (Micro Kernel)

 

 

➡️ 꼭 필요한 기능만 커널에 구현하고, 필수적이지 않은 기능들은 사용자 모드의 우선순위가 높은 애플리케이션 프로그램으로 만든다.

 

 

장점

• 서버를 추가하는 방식이기 때문에 기능을 추가(변경)하기 쉽다.
• 한 부분에서 일어난 문제점이 다른 부분에 영향을 미치지 않으므로 유지보수가 쉽다.
• 커널 내부에서 일어나는 지연이 적고, 예측 가능하기 때문에 실시간 시스템(Real-time system)에서 효과적이다.

 

단점

• 모놀리틱 커널에서는 함수 호출, 마이크로 커널에서는 운영 체제의 수행이 필요하기 때문에 오버헤드가 존재해 모놀리틱 커널보다는 속도가 느리다.

 

마이크로 커널 (Micro Kernel)

 

 

 

 

🔷 인터페이스(Interface)

사용자의 명령을 컴퓨터에 전달하고 결과를 사용자에게 알려주는 소통의 역할

🔷 UI(User Interface; 사용자 인터페이스) :정보 기기나 소프트웨어의 화면 등에서 사람이 접하게 되는 화면
🔷 UX(User eXperience; 사용자 경험): 제품과 시스템, 서비스 등을 사용자가 직·간접적인 경험을 의미

 

📌 사용자 인터페이스 구분

GUI(Graphical User Interface)	아이콘이나 메뉴를 마우스로 선택하여 작업을 수행하는 그래픽 환경의 인터페이스
CLI(Command Line Interface)	명령과 출력이 텍스트 형태로 이뤄지는 인터페이스 (터미널 연결,마우스X,키보드 입력)
NUI(Natural User Interface)	사용자의 말이나 행동으로 기기를 조작하는 인터페이스 (터치패드)
OUI(Organic User Interface)	유기적 상호작용 기반 인터페이스입력장치가 곧 출력장치가 되고, 현실에 존재하는 모든 사물이 입출력장치로 변화할 수 있는 사용자 인터페이스

 

📌 사용자 인터페이스의 기본 원칙
 직관성, 유효성, 학습성, 유연성 (직유학유)

직관성 : 누구나 쉽게 이해하고 사용할 수 있어야 함
유효성 : 사용자의 목적을 정확하고 완벽하게 달성해야 함
학습성 : 누구나 쉽게 배우고 익힐 수 있어야 함
유연성 : 사용자의 요구사항을 최대한 수용하고 실수를 최소화해야 함

🔷 와이어프레임
페이지에 대한 개략적인 레이아웃이나 뼈대를 설계하는 도구
개발자나 디자이너 등이 레이아웃을 협의하거나 현재 진행 상태 등을 공유하기 위해 사용
와이어프레임 툴 : 손그림, 파워포인트, 키노트, 스케치, 일러스트, 포토샵 등

 🔷목업
와이어프레임보다 좀 더 실제화면과 유사하게 만든 정적인 형태의 모형
시각적으로만 구성 요소를 배치하는 것으로 실제로는 구현되지 않음

 🔷스토리보드
와이어프레임에 콘텐츠에 대한 설명, 페이지 간 이동 흐름 등을 추가한 문서
스토리보드 툴 : 파워포인트, 키노트, 스케치, Axure

 🔷프로토타입
실제 구현된 것처럼 테스트가 가능한 동적인 형태의 모형
페이퍼 프로토타입 : 스케치, 그림, 글 등을 이용하여 손으로 직접 작성하는 아날로그적 방법
디지털 프로토타입 : 파워포인트, 아크로뱃, 비지오, 옴니그래플 등과 같은 프로그램을 사용하여 작성하는 방법

 🔷유스케이스
사용자의 요구사항을 기능 단위로 표현하는 것
사용자가 원하는 목표를 달성하기 위해 수행할 내용을 기술

 

🔷 시스템 콜(System Call)

사용자나 프로그램이 직접적으로 컴퓨터 자원에 접근하는 것을 막고 커널을 보호하기 위해서 만든 코드 집합

보안성 때문에 운영체제는 시스템 콜을 통해서만 호출할 수 있도록 설계되어 있다.

 

🔷 드라이버(Driver)

프린터, 키보드 및 디스크 드라이브와 같은 하드웨어 장치와 운영체제 간의 통신을 가능하게 하는 소프트웨어