[운영체제] 컴퓨터 시스템 자원관리 - 다중프로그래밍, 시분할시스템 비교

 

 

컴퓨터 시스템의 자원
효율적으로 사용하려면?

 

 

 

운영체제는 파일 시스템, 메모리 관리, 입출력 제어, 네트워킹, 프로세스 관리 등의 기능을 수행하며, 응용 프로그램과 하드웨어의 상호작용을 지원한다. 여러 프로그램들을 동시에 실행했을 때, 각 프로그램에 CPU를 어떻게 효율적으로 배분할 것인지 또한 운영체제에서 제공하는 기능이다. 운영체제가 여러 프로그램을 처리하는 방식에는 시분할 시스템을 포함한 여러가지가 있다. 

 

 

일괄 처리 시스템 (batch operating system)

 

사용자의 개입없이 비슷한 작업들을 모아서 순차적으로 처리하는 컴퓨터 시스템이다. 한 작업이 끝나야 다음 작업이 실행되기 때문에 모든 작업이 완료될 때까지 기다릴 수 있는 환경에서 사용된다. 주로 대용량 데이터를 처리하거나 시간이 많이 소요되는 작업에 활용되며, 사용자의 개입이 필요하지 않고 반복적인 작업을 일괄적으로 처리할 수 있다.

 

 

다중 프로그래밍 시스템 (multi programming system)

 

이 시스템은 CPU 이용율을 최대화하는 방식으로 여러 응용프로그램을 메모리에 동시에 로드하여 CPU가 여러 작업을 번갈아서 실행한다. 한 응용 프로그램을 실행하는 동안 다른 응용프로그램은 대기하거나 I/O 작업을 수행하는 등 메모리에 로드된 상태로 기다린다. 운영 체제는 이 과정에서 실행할 프로그램을 선정하고 CPU를 배분하는 작업 스케줄링과 CPU 스케줄링을 진행하며, 이를 통해 시스템 자원을 효율적으로 활용하고 응용 프로그램들이 서로 영향을 주지 않으면서 병렬적으로 실행된다.

 

• 작업 스케줄링 : 디스크의 작업 저장소에서 적절한 작업을 메모리로 옮긴다.
• cpu 스케줄링 : 현재 실행중인 작업이 대기 상태에 들어가면 적절한 작업을 메모리에서 선택해서 cpu에게 전달한다.

 

 

시분할 시스템 (time sharing system)

사용자가 CPU에 대해 일정 시간을 할당 받아 짧은 간격으로 번갈아 실행하는 시스템이다. 다중 프로그래밍과 비슷하지만 논리적 확장된 시스템으로 응답시간을 최소화하며 하드웨어를 보다 능률적으로 사용할 수 있다. 여러 사용자가 단말장치를 통하여 동시에 운영체제와 대화하면서 각각의 프로그램을 실행한다. 이를 통해 여러 사용자가 동시에 컴퓨터를 사용할 수 있으며, 각각의 응용 프로그램이 병렬로 실행되는 것 처럼 보이게 한다.  단, 시스템의 전체 효율은 좋아지나 개인별 사용자 입장에서는 반응 속도가 느려질 수 있다.

 

 

 

대화형 시스템(interactive system)

사용자와 컴퓨터 간의 상호작용을 통해 작동하는 컴퓨터 시스템이다. 이 시스템은 사용자가 데이터, 명령 또는 작업을 입력하면 컴퓨터가 실시간으로 해당 입력에 응답한다. 웹 사이트, 스마트폰 앱 등을 대화형 시스템의 한 예로 볼 수 있다. 

 

 

 

다중 처리기 시스템(multi-processor system)

하나 이상의 중앙처리장치(CPU)를 가지고 있는 컴퓨터 시스템을 가리킨다. 각 처리기는 독립적으로 작업을 처리하거나, 서로 협력하여 한 가지 작업을 완료하는 등 여러 개의 프로세서가 동시에 작동하여 작업을 처리한다. 이를 통해 작업들은 병렬로 실행되어 시스템 성능을 향상시킨다. 주로 대용량 작업을 분산하고, 작업의 처리 시간을 단축하여 빠른 응답과 처리 성능을 제공하는 데 사용한다.

 

 

 

 

 

 

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