운영 체제(Operating System, 줄여서 OS)의 출현, 사용 및 개발은 지난 XNUMX년 동안 컴퓨터 소프트웨어의 주요 발전입니다. 운영 체제는 아직 엄격한 정의가 없지만 일반적으로 운영 체제는 시스템 리소스 관리, 프로그램 실행 제어, 인간-기계 인터페이스 개선, 다양한 서비스 제공, 컴퓨터 작업 흐름의 합리적 구성, 사용자가 컴퓨터를 효과적으로 사용할 수 있는 좋은 운영 환경. 시스템 소프트웨어.
오늘날 컴퓨터의 발달로 개인용 컴퓨터에서 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 예외 없이 하나 이상의 운영 체제를 탑재하고 있습니다. 운영 체제는 현대 컴퓨터 시스템에서 분리할 수 없는 중요한 부분이 되었습니다. 사람을 위한 다양한 응용 환경을 구축합니다. 중요한 기반을 마련했습니다. 운영 체제 구성의 주요 목표는 다음과 같이 요약할 수 있습니다. 1. 사용자 사용을 용이하게 합니다. OS는 사용자와 컴퓨터 사이에 친숙한 인터페이스를 제공하여 사용자 사용을 용이하게 합니다. 2. 기계 기능을 확장합니다. OS는 하드웨어 설비를 확장 및 변형하고 새로운 서비스를 제공함으로써 기계 기능을 확장합니다. 3. 시스템 리소스를 관리합니다. OS는 시스템의 모든 하드웨어 및 소프트웨어 리소스를 효과적으로 관리하여 완전히 활용할 수 있도록 합니다. 4. 시스템 효율성을 향상시킵니다. OS는 시스템 성능과 시스템 효율성을 향상시키기 위해 컴퓨터의 작업 프로세스를 합리적으로 구성합니다. 5. 열린 환경을 구축하십시오. OS는 관련 국제 표준에 따라 설계 및 구축되어 개방형 환경을 조성합니다. 그 의미는 주로 관련 국제 표준(개방형 통신 표준, 개방형 사용자 인터페이스 표준, 개방형 스레드 라이브러리 표준 등)을 따르는 것을 말합니다. 아키텍처의 확장성 및 확장성을 지원합니다. 다양한 플랫폼에서 애플리케이션 지원 이식성 및 상호 운용성.
컴퓨터 시스템에는 하드웨어와 소프트웨어의 두 가지 구성 요소가 포함됩니다. 하드웨어는 모든 소프트웨어 작업의 물질적 기반입니다. 소프트웨어는 하드웨어 잠재력을 최대한 활용하고 하드웨어 기능을 확장하여 다양한 시스템 및 애플리케이션 작업을 완료할 수 있습니다. 이 둘은 서로를 촉진하고 보완하며 없어서는 안 될 존재입니다. 각 계층에는 일련의 기능이 있으며 해당 인터페이스를 제공합니다. 인터페이스는 계층 내에서 구현 세부 정보를 숨기고 계층 외부에서 사용 규칙을 제공합니다. 하드웨어 계층은 프로세서, 레지스터, 메모리, 다양한 I/O 시설 및 장비를 포함한 기본 컴퓨팅 리소스를 제공합니다. 이러한 설비와 장비는 컴퓨터 시스템의 하드웨어를 구성하며 사용자의 필요에 따라 정보를 수신하고 저장할 수 있습니다. 데이터 처리 및 출력 계산 결과는 운영 체제 및 소프트웨어의 기초입니다. 운영 체제 계층은 일반적으로 하드웨어에 가장 가까운 소프트웨어 계층입니다. 처음으로 컴퓨터 하드웨어를 확장하고 변형합니다. 주로 자원의 스케줄링 및 할당, 정보 액세스 및 보호, 동시 활동의 조정 및 제어를 완료합니다. 운영 체제는 상위 수준에서 다른 소프트웨어의 작동을 위한 기반이며 컴파일러 및 데이터베이스 관리 시스템과 같은 시스템 프로그램 설계자에게 강력한 지원을 제공합니다. 시스템 프로그램 계층의 작업 기반은 운영 체제에 의해 수정되고 확장된 기계에 설정됩니다. 운영 체제에서 제공하는 확장 명령어 세트를 사용하여 다양한 언어 처리 프로그램, 데이터베이스 관리 시스템 및 기타 시스템 프로그램을 쉽게 구현할 수 있습니다. 또한 링크 조립 프로그램, 라이브러리 관리 프로그램, 진단 문제 해결 프로그램, 분류/조합 프로그램 등 다양한 유틸리티 프로그램을 제공하여 사용자가 사용할 수 있도록 합니다. 애플리케이션 계층은 사용자별 또는 다양한 애플리케이션 요구 사항을 해결합니다. 응용 프로그램 개발자는 프로그래밍 언어를 사용하여 응용 문제를 표현하고 다양한 응용 프로그램을 개발하므로 빠르고 편리합니다. 최종 사용자는 애플리케이션 문제를 해결하기 위해 애플리케이션을 통해 컴퓨터 시스템과 상호 작용합니다.
운영 체제의 역할 및 기능 컴퓨터 시스템에서 운영 체제의 역할은 세 가지 측면에서 이해할 수 있습니다. 운영 체제는 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스입니다. 운영 체제는 사용자에게 가상 머신(Virtual Machine)을 제공합니다. 운영 체제는 컴퓨터 시스템의 리소스 관리자입니다.
운영 체제의 주요 특징: 1. 동시성(concurrence) 2. 공유(sharing) 3. 비동기(asynchronism) 4. 가상(virtual)
운영체제의 진화
1. 직렬 처리 시스템
1940년대 후반부터 1950년대 중반까지의 초기 컴퓨터에서는 프로그래머가 하드웨어와 직접 접촉했으며 운영 체제가 전혀 없었습니다. 컴퓨터는 표시기, 다양한 스위치, 일부 입력 장치 및 프린터를 통합하는 콘솔에서 실행됩니다. 기계 코드로 작성된 프로그램은 입력 장치와 카드 판독기에 의해 로드됩니다. 오류로 인해 프로그램이 중단되면 표시등으로 오류 위치를 표시합니다. 프로그래머는 레지스터와 메인 메모리를 확인하여 오류의 원인을 찾을 수 있습니다. 프로그램이 정상적으로 실행되면 결과가 프린터로 출력됩니다.
2. 간단한 일괄 처리 시스템
초기 컴퓨터는 매우 비쌌기 때문에 최대한 활용하는 것이 중요했습니다. 초기 컴퓨터의 온보드 배열 및 상향식 시간으로 인한 시간 노력은 용납할 수 없습니다. 위와 같은 상황을 개선하기 위해 일괄 처리 시스템의 개념이 만들어졌습니다. 최초의 배치 처리 시스템은 1950년대 중반에 생산되어 General Motors에서 개발했으며 IBM 701 컴퓨터에서 사용되었습니다. 이 개념은 나중에 IBM 고객에 의해 개선되어 IBM 704에 적용되었습니다. 1960년대 초반까지 일부 소유자는 자체적으로 일괄 처리 시스템을 개발했습니다. IBM이 7090/7094 컴퓨터용으로 구성한 운영 체제인 IBSYS는 특히 다른 시스템에 대한 광범위한 영향으로 유명했습니다. 단순 일괄 처리 시스템의 핵심 아이디어는 모니터라는 소프트웨어를 적용하여 사용자가 기계를 직접 만질 필요 없이 먼저 카드 세일과 종이 테이프 기계를 통해 컴퓨터 컨트롤러에 작업을 제출하고, 작업이 함께 구성되어 작업 배치를 형성한 다음 전체 작업 배치가 모니터에서 관리하는 입력 장치에 배치됩니다. 작업이 실행되고 모니터로 반환될 때마다 모니터는 자동으로 다음 작업을 로드합니다.
3. 다중 프로그램 일괄 처리 시스템
4. 시분할 시스템
다중 프로그램 설계 기술을 사용하여 작업의 일괄 처리를 효율적으로 수행할 수 있습니다. 그러나 트랜잭션 처리와 같은 많은 작업의 경우 사용자와 컴퓨터 간의 직접적인 상호 작용 모드를 제공해야 합니다.
5. 실시간 시스템
멀티 패스 배치 처리 시스템과 시분할 시스템은 만족스러운 자원 활용과 응답 시간을 얻을 수 있었지만 여전히 미사일 유도 시스템, 항공기와 같은 실시간 제어 및 실시간 정보 처리 요구를 충족시키지 못합니다. 발권 시스템, 정보 검색 시스템 등 실시간 시스템을 탄생시켰습니다.
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