[자격증] 정보처리(기능사_실기)_운영체제

운영체제

1. DOS(Disk Operating System)

• 개인용 컴퓨터(PC)에서 디스크 장치를 외부 기억 장치로 사용하는 운영체제
• 단일 작업 처리 시스템
• CUI(Character User Interface) 환경의 대표적인 운영체제
  • CUI = CLI(Command Line Interface): 문자/기호를 사용하는 사용자 인터페이스
• 윈도우에서 실행: 윈도우키 + R → cmd

🔹 DOS 주요 명령어

명령어	설명
cls	현재 화면에 표시된 내용을 지움 (clear screen)
md	디렉토리 생성 (make directory)
dir	현재 디렉터리의 파일 목록 표시 (directory)
move	파일 이동
copy	파일 복사
type	파일 내용 출력
del, erase	파일 삭제 (delete)
ren	파일 이름 변경 (rename)
find	파일에서 특정 문자열 검색
attrib	파일 속성 지정 (attribute)
chkdsk	디스크 상태 점검 후 결과 출력 (check disk)
format	디스크 초기화 (트랙과 섹터 생성)
fdisk	디스크 파티션 설정
ver	현재 사용 중인 DOS 버전 표시
date	시스템 날짜 변경/확인
undelete	삭제한 파일 복원
backup	백업 디스크에 백업 파일 추가

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2. Windows

• DOS 기반에서 발전한 운영체제로 멀티 태스킹 및 GUI 환경 제공
  • Multi-Tasking: 여러 작업을 동시에 수행
  • GUI(Graphic User Interface): 그래픽 기반 사용자 인터페이스 제공

🔹 주요 기능

• PnP (Plug and Play): 주변기기 자동 인식 및 설치
• OLE (Object Link & Embedding): 다른 프로그램에서 작성한 개체를 연결·삽입 가능
• 파일 시스템: NTFS, FAT32, FAT 지원
• BitLocker: Windows Pro 이상에서 제공하는 디스크 암호화 기능

🔹 Windows 에디션별 차이점

에디션	설명
Home	일반 가정용 (CPU 소켓 1개, RAM 최대 128GB 지원)
Pro	홈 버전 기능 + 기업용 일부 기능 추가 (CPU 소켓 2개, RAM 최대 2TB 지원)
Enterprise	기업용
Education	교육 기관용

🔹 Windows 단축키 모음

단축키	설명
Win 또는 Ctrl + Esc	시작 메뉴 표시
Win + D	바탕화면 표시/복원
Win + E	파일 탐색기 실행
Win + L	윈도우 잠금 (로그오프)
Win + Shift + S	스크린샷 바 표시
Win + R	실행창 표시
Alt + Tab	실행 중인 프로그램 전환
Alt + F4	창 닫기 또는 시스템 종료
Ctrl + C/X/V/Z	복사/잘라내기/붙여넣기/실행 취소
Delete	파일 휴지통 이동
Shift + Delete	파일 완전 삭제

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3. UNIX (LINUX)

• 다중 사용자 & 다중 작업 운영체제
• 커널(Kernel): 운영체제의 핵심, 하드웨어 보호 및 자원 관리
• 쉘(Shell): 명령어 해석기 (사용자와 시스템 간 인터페이스)
• 유틸리티(Utility): 응용 프로그램을 처리하는 다양한 명령어 제공

🔹 UNIX 주요 명령어

명령어	설명
fork	새로운 프로세스 생성
exec	생성된 프로세스 실행 (execute)
kill	특정 프로세스 종료
killall	모든 실행 중인 프로세스 종료
ps	실행 중인 프로세스 상태 확인
top	프로세스 및 메모리 사용 현황 표시
who	로그인한 사용자 정보 조회
mkdir	디렉토리 생성 (make directory)
tar	파일 압축 및 해제
vi	파일 편집기 실행 (파일이 없으면 생성)
rmdir	디렉토리 삭제 (remove directory)
cd	디렉토리 이동 (change directory)
pwd	현재 작업 디렉토리 출력 (print working directory)
ls	파일 및 디렉토리 목록 표시 (list)
cp	파일 복사 (copy)
cat	파일 내용 출력
rm	파일 삭제 (remove)
mv	파일 이동 또는 이름 변경 (move)
find	파일 검색
chmod	파일 접근 권한 설정 (change mode)
chown	파일 소유자 변경 (change owner)
fsck	파일 시스템 점검 후 복구 (file system check)
finger	사용자 정보 조회
ping	네트워크 연결 상태 확인
comm	두 파일을 행 단위로 비교 (compare)

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운영체제 기능

• 사용자와 컴퓨터 간의 인터페이스를 제공하는 소프트웨어
• 자원의 효율적인 스케줄링
  • 프로세서
  • 기억장치
  • 주변장치
  • 파일 관리

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프로세스 정의

• 프로그램(Program) : 보조기억장치에 저장된 프로그램
• 프로세스(Process) : CPU가 실행 중인 프로그램
• 프로세서(Processor) : CPU (프로세스를 실행)

프로세스는 주기억장치에 저장된 실행 중인 프로그램으로, 운영체제가 관리하는 최소 단위의 작업임.
작업 관리자는 Ctrl + Shift + Esc로 실행할 수 있음.

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프로세스 스케줄링

• 컴퓨터 시스템의 성능을 높이기 위해 사용 순서를 결정하는 정책

비선점 스케줄링 (Non-Preemptive)

• 프로세스에게 이미 할당된 CPU를 강제로 빼앗을 수 없고, 프로세스가 끝날 때까지 기다림
• 장점: 안정적
• 단점: 일괄처리, 실시간 처리 불가
• 대표 예시: FIFO, SJF, HRN

선점 스케줄링 (Preemptive)

• 우선순위가 높은 프로세스가 할당된 CPU를 강제로 빼앗음
• 장점: 실시간 처리 가능, 대화식 시분할 처리
• 대표 예시: RR, SRT

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동기적 & 비동기적 처리

• 동기적(Synchronous): 작업 요청 후 작업 종료까지 기다림
• 비동기적(Asynchronous): 작업 요청 후 기다리지 않고 다른 작업을 하다가, 요청한 작업 종료 시 추가 작업 수행

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스풀링(Spooling)

• 다중 프로그래밍 환경 하에서 출력할 데이터를 직접 프린터로 보내지 않고, 디스크에 모았다가 나중에 한꺼번에 출력함으로써 프린터 장치의 공유 및 프린터 처리 속도를 보완하는 기법

구분	스풀링(Spooling)	버퍼링(Buffering)
공통점	저속의 입출력 장치와 고속의 CPU 간 속도 차이 해소
차이점	보조 기억장치(디스크) 사용, 다중 작업	주기억장치 사용, 단일 작업

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버퍼(Buffer)

• 데이터 전송하는 동안 일시적으로 데이터를 보관하는 메모리 영역

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기억장치 분류

• 주기억장치: 반도체, RAM, ROM, 자기코어 (속도가 빠름, 처리용)
• 보조기억장치: 자기테이프, 자기디스크, 하드디스크, CD-ROM, DVD (용량 큼, 저장용)
• 특수용도 기억장치: 캐시메모리, 가상메모리, 연관메모리, 플래시메모리
  • 순차 접근 저장 매체(SASD): 순서대로 접근해 저장 위치를 검색하는 메모리
  • 직접 접근 저장 매체(DASD): 순서를 거치지 않고 저장된 위치를 직접 접근하는 메모리
  • 레지스터(Register): CPU 속에서 일시적으로 값을 기억하는 임시 기억
  • 연관메모리(Associative Memory): 저장된 내용 일부를 이용해 데이터를 읽어오는 기억 장치
  • 캐시메모리(Cache Memory): CPU 속도와 메모리 속도 차이를 줄이기 위해 사용하는 고속 버퍼 메모리

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운영체제 분류

제어프로그램

1. 감시 프로그램(Supervisor Program): 프로그램 실행과 시스템 전체 작동 상태 감시/감독
2. 작업 제어 프로그램(Job Control Program): 작업 연속 처리를 위한 스케줄 및 시스템 자원 할당 등 담당
3. 데이터 관리 프로그램(Data Management Program): 파일과 데이터를 표준적인 방법으로 처리할 수 있도록 관리, 입/출력 자료와 프로그램 간의 논리적 연결, 주기억과 보조기억 사이 자료 전송 등

처리프로그램

1. 서비스 프로그램(Service Program): 사용 빈도가 높은 프로그램
2. 문제 프로그램(Problem Program): 특정 업무 해결을 위해 사용자가 작성한 프로그램
3. 언어 번역 프로그램(Language Translator Program): 어셈블러, 컴파일러, 인터프리터

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운영체제 세대별 발달 과정

1. 1세대: 일괄처리 시스템(Batch Processing System) - 모아서 한 번에 처리
2. 2세대: 다중 프로그래밍(Multi Programming) - 한 대 컴퓨터에서 여러 프로그램 실행 (프로그래’밍’ ㄴㄴ 프로’세스’가 처리임 더 빠른거임 기억!)
   • 시분할 시스템(Time Sharing System) - 번갈아 가며 처리 (시간 슬롯 할당)
   • 다중 처리(Multi Processing) - CPU 2개 이상 설치, 여러 프로그램 실행
   • 실시간 시스템(Real-Time System) - 데이터 발생 즉시 처리
3. 3세대: 다중 모드(Mode) 시스템 (범용 시스템) - 1, 2세대 혼합
4. 4세대: 분산처리 시스템(Distributed Processing System) - 분산된 컴퓨터들 연결해 사용하는 방식