운영체제는 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리하고, 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스 역할을 수행하는 시스템 소프트웨어이다.
운영체제의 목적은 다음과 같다.
컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리한다.
컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스 역할을 수행한다.
운영체제의 기능은 다음과 같다.
프로세스 관리
메모리 관리
파일 관리
입출력 관리
보호 시스템
네트워킹
| 시스템 유형 | 시분할 시스템 (Time Sharing System) | 다중 프로그래밍 시스템 (Multiprogramming System) | 다중 처리 시스템 (Multiprocessing System) |
|---|---|---|---|
| 정의 | 여러 사용자가 컴퓨터 자원을 동시에 공유하는 시스템입니다. | 여러 프로그램이 컴퓨터 자원을 동시에 공유하는 시스템입니다. | 여러 CPU가 컴퓨터 자원을 공유하는 시스템입니다. |
| 주요 특징 | 시간을 사용자 간에 분배하여 각 사용자가 일정 시간 동안 컴퓨팅 시간을 보장받습니다. | 여러 프로그램이 메모리에 로드되어 동시에 실행됩니다. | 여러 CPU가 함께 작업하여 프로세스를 더 효율적으로 실행합니다. |
| 주된 목적 | 각 사용자에게 합리적인 응답 시간을 제공합니다. | CPU 사용률을 최대화하여 여러 프로그램을 메모리에 유지합니다. | CPU 간의 작업 부하 분산을 통해 성능과 신뢰성을 향상시킵니다. |
| 자원 공유 | 사용자들이 시간 할당에 따라 CPU 및 기타 자원을 공유합니다. | 프로그램들이 CPU 및 메모리 자원을 공유합니다. | CPU들이 메모리, 입출력 장치 및 기타 자원을 공유합니다. |
| 적합한 환경 | 여러 사용자가 컴퓨팅 자원에 접근해야 하는 환경에 적합합니다. | CPU 사용률과 처리량을 우선시하는 시나리오에 적합합니다. | 높은 처리 능력과 고장 허용도가 필요한 상황에 적합합니다. |
| 주요 문제점 | 사용자가 컴퓨터를 사용하지 않는 시간에도 자원을 낭비합니다. | 프로그램이 메모리에 로드되어 있지 않으면 CPU가 놀게 됩니다. | 프로세스가 CPU를 사용하지 않는 시간에도 다른 프로세스가 CPU를 사용할 수 없습니다. |
| 주요 문제점 해결 방법 | 시분할 시스템을 사용하여 사용자가 컴퓨터를 사용하지 않는 시간에도 자원을 공유합니다. | 다중 프로그래밍 시스템을 사용하여 프로그램이 메모리에 로드되어 있지 않아도 CPU를 공유합니다. | 다중 처리 시스템을 사용하여 프로세스가 CPU를 사용하지 않는 시간에도 다른 프로세스가 CPU를 사용할 수 있습니다. |