《먼저 이 포스트는 코드잇 강의 내용을 기반으로 작성되었으며, 개발과 프로그래밍에 대해서 거의 알지 못하는 제가 거의 알지 못하는 초보자를 위해 쓴 글임을 밝힙니다.》
컴퓨터가 있는 모든 기기에는 운영체제가 있다. 운영체제가 무엇인지 기본적인 사항을 알아보자.
운영체제란 무엇일까? 운영체제의 역할과 종류 알아보기
운영체제 (Operating system, OS)는 컴퓨터, 스마트폰 등 프로그램이 필요한 기기에 설치되어서 하드웨어와 소프트웨어를 연결해 주는 역할을 한다. 우리가 매일 사용하는 프로그램이지만, 기기게 켜질 때 자동으로 실행되고 백그라운드에서 묵묵히 자기 역할을 하고 있기 때문에 깨닫지 못하는 것이기도 하다. 운영체제의 역할과 종류에 대해서 알아보자.
1. 첫번째 운영체제의 역할, 입/출력 관리
컴퓨터나 스마트폰을 사용자가 봤을 때는 눈으로 보이는 것은 입력 장치와 출력 장치이다.
마우스, 키보드, 마이크, 카메라와 같은 입력 장치
모니터, 스피커, 헤드폰과 같은 출력 장치이다.
이 하드웨어들은 어떻게 소프트웨어, 애플리케이션과 연결되어 있을까?
하드웨어와 애플리케이션을 연결해주는 것이 바로 운영체제이다. 입출력 장치는 표준화된 상태로 CPU 등의 처리장치와 연결되고, 운영체제는 이 장치들을 애플리케이션과 연결해 준다. 그래서 프로그램 개발자들은 수많은 입출력 장치의 종류와 상관없이 간단히 입력 장치들에게 정보를 입력받고, 정보를 가공해서 출력 장치로 사용자가 원하는 결과를 출력해 줄 수 있다.
2. 두번째 운영체제의 역할, 저장과 불러오기
우리가 컴퓨터와 스마트폰으로 작업을 하는 동안 컴퓨터는 쉬지 않고 정보를 저장하고 불러온다. 컴퓨터에 사진을 다운로드하는 것은 정보를 서버에서 내 컴퓨터로 저장하는 것이고, 이 사진을 컴퓨터로 본다는 것은 컴퓨터에 저장된 사진의 정보를 불러와서 출력 장치에 표시하는 것이다. 인터넷 접속 기록도 실시간으로 저장되고, 우리가 작성하는 문서도 일정 시간마다 저장된다. 또한 이 저장된 정보를 우리는 언제든지 불러와서 볼 수 있다.
컴퓨터는 정보에 따라 컴퓨터가 켜져 있는 동안만 필요한지, 컴퓨터가 꺼져도 필요한지 판단하고 이를 휘발성, 비휘발성 정보로 분류하여 다른 저장 장치에 저장한다. 저장 용량은 제한적이기 때문에 휘발성 정보와 비휘발성 정보를 구분해서 저장하는 것이다. Ctrl + CV로 임시로 저장하는 클립보드는 휘발성, 문서와 같은 정보는 비휘발성으로 저장된다. 하드디스크, SSD가 비휘발성 저장장치이고 RAM은 휘발성 저장 장치이다. 이때 휘발성, 비휘발성 정보를 구분하는 것이 운영체제의 역할이다.
그리고 컴퓨터에는 여러가지 저장 장치가 있는데, 각 저장 장치마다 읽고 쓰는 속도가 다르다. 운영체제는 휘발성, 비휘발성의 구분뿐 아니라 빠르게 읽어야 하는 정보인지, 느리게 읽어도 괜찮은지를 판단한다. 예를 들어 대용량의 영화를 다운로드하는 것은 조금 느린 속도여도 상관없다. 하지만 영화를 재생하는 것은 딜레이가 발생하지 않도록 정보를 빠르게 읽어와야 한다.
빠른 저장 장치는 비싸기 때문에 용량이 작고, 느린 저장 장치는 싸기 때문에 큰 용량을 가진다. 운영체제는 빠르고 작은 저장 장치를 활용할지, 느리지만 큰 저장 장치를 사용할지 판단한다.
3. 세번째 운영체제의 역할, 여러 프로그램을 동시에 실행하기
우리는 동시에 많은 프로그램을 사용한다. 음악과 메신저를 켜놓은 채로 인터넷 서핑이나 게임을 하면서 동시에 백그라운드에는 보안 프로그램이 켜져 있다.
여러 프로그램을 동시에 실행한다는 것은 여러 애플리케이션이 저장 장치에 접근한다는 뜻이다. 이는 저장장치에 혼란을 줄 수 있다. 이때 운영체제는 애플리케이션이 저장 장치를 효율적으로 사용할 수 있도록 정리(공간 할당, 작업 순서 등)해서 저장 장치의 혼란을 없앤다.
4. 운영체제의 종류
운영체제는 기기의 종류마다 다르다.
- 컴퓨터 - Windows, MacOS 등
- 스마트폰 - Android, iOS 등
- 서버 - Ubuntu, Unix, CentOS 등
- 임베디드 - 종류나 환경에 따라 매우 많은 종류가 있으며 정해진 시간 내 안정적으로 작동하는 RTOS가 활용, VxWorks, Real-TIme LINUX 등
운영체제란 무엇일까? 운영체제의 역할과 종류 알아보기
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