[정보보안기사] 운영체제 (거의 튜토리얼)

운영체제(OS:Operation system)

컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리하고 운영해서 사용자에게 편의성을 제공한다. 

운영체제의 기능

1. 사용자와 컴퓨터 시스템 간의 인터페이스 기능을 제공한다.

2. 사용자간 하드웨어의 공동 사용을 허용하며 , 컴퓨터 시스템의 오류 및 복구를 담당

3. 각 장치 , 파일 시스템 등을 관리한다.

4. 자원 공유와 신뢰성, 자원 관리

5. 각종 동작 관리 

제어프로그램에는 감시 , 작업 관리 , 데이터 관리 프로그램이 있다.

감시프로그램은 OS의 가장 핵심이고 프로그램의 실행과 시스템 동작상태등을 관리 한다.

작업 관리 프로그램은 준비, 처리 완료 , 스케줄링 ,자원 할당을 관리한다.

데이터 관리 시스템은 장치간 자료 전송, 파일 조작 ,처리 논리적 연결을 관리한다. 

처리 프로그램 에는 언어 번역 , 서비스, 문제 처리 프로그램이 있다.

언어번역 프로그램은 사람의 언어를 컴퓨터가 이해할 수 있도록 번역.

서비스 프로그램은 자주 사용하는 프로그램을 미리 찾아 사용자에게 제공한다. 

문제처리 프로그램 은 사용자의 업무 처리를 하기위해 작성 한다.

계층	내용
5	파일 생성, 삭제 유지 등
4	입,출력 관리
3	프로세스 생성,제거 관리
2	메모리 할당, 회수 관리
1	동기화 프로세서 관리

세대	소자	특징
1세대	진공관	주로 과학 계산용으로 사용, 일괄 처리 시스템
2세대	트랜지스터	소프트웨어 개발 중점 OS . 다중 프로그래밍 , 가상메모리, 실시간 처리 시스템 도입
3세대	집적회로	IMS , 시분할 처리 시스템, 다중 프로세싱
4세대	고밀고 집적 회로	분산 처리 시스템 도입
5세대	초고밀도 집적 회로	패턴 인식 등  전문가 시스템 ,의사 결정 지원 시스템 구현

방식	내용
일괄처리	일을 모았다가 한번에 처리
실시간 처리	받는 즉시 처리
시분할 처리	여러가지 일을 짧게 짧게 처리
분산 처리	프로세스의 분산으로 처리
다중 프로그래밍	하나의 CPU에 여러 프로그램 동시 처리
다중 처리	여러 CPU로 병렬로 동시에 처리

보안이란 데이터를 주고 받을때 중간에 외부의 침입자가 침입하는 것을 막아주는것이다. 
종류에는 외부, 내부 , 사용자 인터페이스 보안이 있는데 

외부 보안은 천재지변, 외부 침입자로 부터의 보안이고

내부 보안은 컴퓨터 내에 내장된 무결성 유지를 위한 보안이고

사용자 인터페이스 보안은 사용자 신원을 확인한 후 권한이 있는 사용자만 사용할 수 있도록 하는 것이다. 

보호는 사용자가 시스템 내에서 불순한 목적을 가지고 접근했을 때 방지하는 것이다. 

접근제어 행렬 , 권한 리스트, 전역 테이블, 접근 제어 리스트가 있다 .

프로세스란 ? 

 실행중인 프로그램으로 CPU에 의해 수행되는 프로그램으로 비동기적 행위의 주체

 실행 - 준비 - 대기 상태를 가진다. 

 상태 전이는 제출 - 디스패치 - 시간 종료 - 블록 - 웨이크 업 을 가진다 . 

PCB :  프로세스 제어 블록

운영체제가 저장한 프로세스에 대한 중요 정보 자료 구조이다. 

프로세스 스케쥴링 : 시스템 성능을 높이기 위해서 사용순서를 결정하는 정책

- 자원의 효율적 사용 , 처리능력 향상 , 응답 ,처리시간 최소화 등등

성능기준 : 처리능력 ,이용률 , 응답시간 , 대기 시간 . 반응 시간 

기법 : 

선점형 : 프로세스 하나가 CPU 점유 하고 있을때 뺏을수 있음 

- RR 스케쥴링 : 시분할을 위해 고안 , 시간 할당량이 크면 FIFO로 같아지고 , 시간 할당량이 적으면 오버헤드 증가 

-SRT 스케쥴링 : 실행 남은 시간이 가장 적은 프로세스 우선 할당 

-MFQ 스케쥴링 : 다단계 피드백 큐 스케쥴링으로 작업 처리를 여러 단계로 나누어 수행

-MLQ 스케쥴링 : 다단계 큐가 종속적으로 연결 되어있으며 상위, 중위, 하위로 구분

비선점형 : 사용이 끝날 때까지 기다림 ( 점유 중인거 안 뻇음 ) 

-FIFO :먼저 들어온게 먼저 나감

-SJF : 작업 시간이 가장 적은 프로세스에게 CPU 먼저 할당 

-HRN: SJF 무한 연기 현상을 극복 하기 위해 개발

-우선 순위 : 대기하고 있는 작업들에게 작업의 우선 순위를 부여하여 CPU를 할당 

-기한부 : 시간 줄께 이 시간 까지 해놔 ( 일 많으면 꼬임 ) 

프로세스 통신 :  프로세스 간 자료 교환을 위한 방법 

임계구역 :  반드시 하나 의 프로세스에서만 자원이 사용되도록 함

상호배제 : 임계 구역을 한개의 프로세스만이 사용할 수 있도록 한다 .

동기화 : 두 개의 프로세스가 하나의 기능을 수행할 때 한 프로세스의 결과가 다른 프로세스에 전달 되고 전달 내용에 의해 다른 프로세스는 수행 

세마포어 : 리눅스 ,유닉스 에서 사용하는 프로세스간의 통신 방법 

   -이진 세마포어: 변수가 0,1 값을 가짐 

   -계수 세마포어 : 0 과 양의 정수 값을 가짐