운영체제(1) - 개요

운영체제란?

PC를 사면 OS는 항상 깔려있다. Windows나 Linux, MacOS 등등 운영체제는 항상 PC에 깔려있는 상태로 있다. 그렇다면 OS가 없으면 어떨까?

우선 컴퓨터가 어떻게 동작하는지 간단하게 알아보자. 컴퓨터는 포로세서(CPU)가 메모리(기억장치)의 명령을 들고와서 실행한다. 메모리에는 명령들을 내장해두고 있고 이들의 집합을 프로그램이라한다.

컴퓨터는 프로세서가 메모리에 내장되어 있는 명령들을 가져와서 실행한다. 운영체제가 없다면 메모리 안에는 임의의 명령어들이 들어있기 때문에 프로세서에서 제대로 된 명령을 실행할 수 없다.

운영체제가 없는 컴퓨터(하드웨어)는 야생마와 같다. 말 그대로 운영체제가 없다면 컴퓨터는 우리가 다룰려고 하면 폭주할 것이다. 운영체제는 이런 야생마를 잘 길들일 수 있는 도구이다.

운영체제는 하드디스크에 있는 명령들을 메모리에 올려 프로세서가 제대로 실행해주게끔 하고, 프로그램을 동시에 여러 개 실행할 수 있게 해주고, 하드 디스크에 문서를 저장하게 해주는 역할을 한다.

운영체제는 컴퓨터에 있는 하드웨어(프로세서, 메모리, 하드 디스크 등등)를 잘 관리하여 성능을 높이고, 사용자에게 편의성을 제공한다. 다시 한번 정리하면 운영체제란, 컴퓨터 하드웨어를 관리하는 프로그램이다.

부팅

컴퓨터는 크게 프로세서, 메인 메모리(주기억장치), 하드 디스크(보조기억장치)로 나뉜다. 그 중 메인 메모리는 또 RAM과 ROM으로 나눌 수 있다. 대부분을 차지하는 것은 RAM이다. RAM은 휘발성이기 때문에 전원을 끄면 모두 지워진다. 하지만 하드 디스크와 ROM은 전원을 껐다 켜도 메모리가 유지된다.

전원을 키면 프로세서는 가장 먼저 ROM을 읽어온다. 그렇다면 ROM에는 어떤 프로그램을 넣어야 할까? POST는 ROW에 있는 가장 대표적인 프로그램인데 이는 컴퓨터가 전원을 키면 설정되어있어야 할 기본적인 환경을 점검한다. 그 다음은 Boot loader가 실행되는데, 이는 하드 디스크에 있는 OS를 메인 메모리의 RAM 영역으로 가져온다. 이를 부팅이라고 한다. 이렇게 ROM은 자신의 역할을 끝낸다.

OS가 메인 메모리로 올라오면 사용자가 컴퓨터를 제어할 수 있는 환경이 모두 준비된다. OS는 전원이 종료될 때까지 계속 메모리에 존재한다. 이 때문에 OS를 Resident(상주) 프로그램이라 한다.

OS에서 하드웨어를 관리하는 부분을 커널이라 하고, 그 커널에 명령을 주는 것을 쉘이라 한다. 윈도우에서는 주로 더블클릭으로 쉘을 사용하고, 리눅스에서는 쉘 명령어를 통해 사용한다.

운영체제 = 커널(직접 보지는 못함) + 쉘(주로 우리가 사용)

어플리케이션은 하드웨어 위에서 작동하는 것이 아니라 OS 위에서 동작하는 것이다. 따라서 어플리케이션을 이용하려면 OS가 아주아주 필수적이다.

운영체제는 정부와 같다. 정부처럼 주어진 자원으로 효율적으로 운영하는 것이 중요하다. 정부가 여러 부서를 가지고 있는 것처럼 운영체제도 여러 부서가 있는데 가장 중요한 부서는 프로세서 매니지먼트와 메모리 매니지먼트이다.