정보처리산업기사 필기_4과목, 운영체제(#181~#193)

#181_프로세서 연결 방식

 - 시분할 및 공유 버스

  ㆍ프로세서, 주변장치, 기억장치 등의 각종 장치들간을 '버스'라는 단일 경로로 연결한 방식

  ㆍ버스에 이상이 발생하면 전체 시스템이 가동되지 않음

  ㆍ장치 연결이 단순하고, 경제적이며, 융통성이 있음

  ㆍ장치 추가가 용이하지만 버스에 이상이 발생하면 전체 시스템이 가동되지 않음

 - 크로스바 교환 행렬

  ㆍ시분할 및 공유 버스 구조에서 버스의 수를 기억장치 수만큼 증가시켜 연결한 방식

  ㆍ각 기억장치마다 다른 경로로 사용할 수 있음

 - 하이퍼 큐브

  ㆍ다수의 프로세서들을 연결하는 방식으로 비교적 경제적인 방식

  ㆍ다수의 프로세서를 연결할 수 있으며, 확장성이 좋음

  ㆍ하나의 프로세서에 연결되는 다른 프로세서의 수(연결점)가 n개일 경우 프로세스는 총 2ⁿ개가 필요함

 - 다중 포트 기억장치

  ㆍ시분할 및 공유 버스 방식과 크로스바 교환 행렬을 혼합한 형태의 방식

  ㆍ많은 수의 프로세서를 쉽게 연결할 수 있음

  ㆍ다양한 연결이 가능하며, 전송 시간이 비교적 느림

 

#182_다중 처리기의 운영체제 구조

 - 주/중 처리기

  ㆍ하나의 프로세서를 Master(주프로세서)로 지정하고, 나머지들은 Slave(종프로세서)로 지정하는 구조

  ㆍ주프로세서가 고장나면 전체 시스템이 다운됨

  ㆍ주프로세서 : 입/출력과 연산 담당, 운영체제 수행

  ㆍ종프로세서 : 연산만 담당

 - 분리 실행처리기

  ㆍ주/종 처리기의 비대칭성을 보완하여 각 프로세서가 독자적인 운영체제를 가지고 있도록 구성한 구조

  ㆍ각 프로세서에서 발생하는 인터럽트는 해당 프로세서에서 해결

  ㆍ각 프로세서가 독자적인 운영체제를 가지고 있기 때문에 한 프로세서가 고장나더라고 전체 시스템이 다운되지 않음

  - 대칭적 처리기

  ㆍ여러 프로세서들이 완전한 기능을 갖춘 하나의 운영체제를 공유하여 수행하는 구조

  ㆍ가장 복잡한 구조를 가지고 있으나 가장 강력한 시스템임

  ㆍ여러 개의 프로세서가 동시에 수행될 수 있고, 시스템의 전반적인 정보를 통일적이고 일관성있게 운영함

 

#183_프로세서의 결합도

 - 약결합(Loosely Coupled) 시스템

  ㆍ각 프로세서마다 독립된 메모리를 가진 시스템으로, 분산 처리 시스템이라고도 함

  ㆍ둘 이상의 독립된 컴퓨터 시스템을 통신망(통신 링크)을 통하여 연결한 시스템

  ㆍ각 시스템마다 독자적인 운영체제를 가지고 있음

  ㆍ각 시스템은 독립적으로 작동할 수도 있고, 필요한 경우에는 상호 통신을 할 수 있음

  ㆍ프로세서 간의 통신은 메세지 전달이나 원격 프로시저 호출을 통해서 이루어짐

  ㆍ각 시스템마다 독자적인 운영이 가능하므로 CPU 간의 결합력이 약함

 - 강결합(Tightly Coupled) 시스템

  ㆍ동일 운영체제 하에서 여러 개의 프로세서가 하나의 메모리를 공유하여 사용하는 시스템으로, 다중(병렬) 처리 시스템이라고도 함

  ㆍ하나의 운영체제가 모든 프로세서와 시스템 하드웨어를 제어함

  ㆍ프로세서 간의 통신은 공유 메모리를 통해서 이루어짐

  ㆍ하나의 메모리를 사용하므로 CPU 간의 결합력이 강함

 

#184_분산 처리 시스템의 목적/장단점

 - 목적 : 자원 공유, 연산 속도 향상, 신뢰도 향상, 컴퓨터 통신

 - 장점 : 통신 용이, 장치 공유, 데이터 공유, 중앙 컴퓨터 과부하 줄임, 컴퓨터의 위치를 몰라도 자원 사용 가능, 시스템의 점진적 확장 가능 등

  - 단점 : 중앙 집중형 시스템에 비해 소프트웨어 개발이 어려움, 보안 문제 발생, 설계 복잡 등

 

#185_분산 처리 시스템의 투명성

 - 투명성(Transparency) : 사용자가 분산된 시스템에 위치한 여러 자원을 사용할 때 각 자원의 위치 정보를 알지 못하고 마치 하나의 커다란 시스템을 사용하는 것처럼 인식하도록 하는 것

 - 여러 유형의 투명성을 통해 자원의 위치나 정보가 변경되더라도 사용자가 이를 인식하지 못하게 됨

 - 투명성의 종류 : 위치 투명성, 이주 투명성, 복제 투명성, 병행 투명성, 접근 투명성, 성능 투명성, 규모 투명성, 고장 투명성

 

#186_위상에 따른 분산 처리 시스템의 분류

 - 완전 연결(Fully Connection) 형

  ㆍ각 사이트들이 시스템 내의 다른 모든 사이트들과 직접 연결된 구조

  ㆍ사이트의 수가 n개이면 링크(연결)의 수는 n(n-1)/2개 임

  ㆍ기본 비용은 많이 들지만 통신 비용은 적게 들고, 신뢰성이 높음

 - 부분 연결(Paritally Connection) 형

  ㆍ시스템 내의 일부 사이트들 간에만 직접 연결된 형태로, 직접 연결되지 않은 사이트는 연결된 다른 사이트를 통해 통신하는 구조

  ㆍ기본 비용은 완전 연결형보다 적게 들고, 통신 비용은 완전 연결형보다 많이 듬

  ㆍ완전 연결형보다 신뢰성이 낮음

 - 트리(Tree) / 계층(Hierarchy) 형

  ㆍ분산 처리 시스템의 가장 대표적인 형태로, 각 사이트들이 트리 형태로 연결된 구조

  ㆍ기본 비용은 부분 연결형보다 적게 들고, 통신 비용은 트리의 깊이에 비례함

  ㆍ부모 사이트의 자식 사이트들은 그 부모사이트를 통해 통신이 이루어짐

  ㆍ부모 사이트가 고장나면 그 자식 사이트들은 통신이 불가능함

 -스타(Star) 형 / 성형

  ㆍ모든 사이트가 하나의 중앙 사이트에 직접 연결되어 있고 그 외의 다른 사이트와는 연결되어 있지 않은 구조

  ㆍ기본 비용은 사이트의 수에 비례하며, 통신 비용은 적게 듬

  ㆍ중앙 사이트를 제외한 사이트의 고장이 다른 사이트에 영향을 미치지 않지만, 중앙 사이트가 고장 날 경우 모든 통신이 단절됨

 - 링(Ring)형/환형

  ㆍ시스템 내의 각 사이트가 인접하는 다른 두 사이트와만 직접 연결된 구조

  ㆍ정보는 단방향 또는 양방향으로 전달될 수 있음

  ㆍ기본 비용은 사이트 수에 비례하고, 통신 비용은 일반적으로 저렴함

  ㆍ사이트의 고장은 다른 사이트의 통신에 영향을 주지 않지만 버스의 고장은 전체 시스템에 영향을 줌

 

#187_UNIX의 특징

 - 시분할 시스템을 위해 설계된 대화식 운영체제로, 소스가 공개된 개방형 시스템(Open System)

 - 대부분 C언어로 작성되어 있어 이식성이 높으며 장치, 프로세스간의 호환성이 높음

 - 크기가 작고 이해하기가 쉬우며,Multi-User, Multi-Tasking 지원

 - 많은 네트워킹 기능을 제공하므로 통신망(Network) 관리용 운영체제로 적합함

 - 트리 구조의 파일 시스템으로 전문적은 프로그램 개발에 용이함

 - 다양한 유틸리티 프로그램들이 존재함

 

#188_UNIX 시스템의 구성

 - 커널

  ㆍUNIX의 가장 핵심적인 부분

  ㆍ하드웨어를 보호하고, 프로그램들과 하드웨어 간의 인터페이스 역할 담당

  ㆍ프로세스 관리, 기억장치 관리, 파일 관리, 입/출력 관리, 프로세스간 통신, 데이터 전송 및 변환 등 여러가지 기능 수행

 - 쉘(Shell)

  ㆍ사용자의 명령어를 인식하여 프로그램을 호출하고, 명령을 수행하는 명령어 해석기

  ㆍ시스템과 사용자 간의 인터페이스 담당

  ㆍDOS의 COMMAND.COM과 같은 기능 수행

  ㆍ주기억장치에 상주하지 않고, 명령어가 포함된 파일 형태로 존재하며 보조기억장치에서 교체 처리 가능

 - 유틸리티(Utility)

  ㆍ일반 사용자가 작성한 응용 프로그램을 처리하는 데 사용 DOS에서의 외부 명령어에 해당됨

 

#189_UNIX 파일 시스템의 구조

 - 부트 블록 : 부팅시 필요한 코드를 저장하고 있는 블록

 - 슈퍼 블록 : 전체 파일 시스템에 대한 정보를 저장하고 있는 블록

 - Inode 블록 : 각 파일이나 디렉토리에 대한 모든 정보를 저장하고 있는 블록으로, 파일 소유자의 사용자 번호 및 그룹 번호, 파일 크기, 파일 타입, 생성시기, 최종 변경 시키 등의 정보를 가지고 있음

 - 데이터 블록 : 디렉토리 별로 디렉토리 엔트리와 실제 파일에 대한 데이터가 저장된 블록

 

#190_UNIX의 주요 명령어

 - fork : 새로운 프로세스 생성

 - exec : 새로운 프로세스 수행

 - & : 백그라운드 처리를 위해 명령의 끝에 입력

 - mv : 파일 이동, 이름 변경

 - rm : 파일삭제

 - chmod : 파일의 사용 허가 지정

 - mount : 파일 시스템을 마운팅 함

 - mkfs : 파일 시스템 생성

 - chdir : 현재 사용할 디렉토리 위치 변경

 - fsck : 파일 시스템 검사, 보수

 - rmdir : 디렉토리 삭제

 - ls : 현재 디렉토리 내의 파일 목록 확인

 

#191_Windows의 주요 특징

 - GUI(그래픽 사용자 인터페이스) : 키보드로 명령어를 직접 입력하지 않고, 아이콘이나 메뉴를 마우스로 선택하여 모든 작업을 수행하는 방식

 - 선점형 멀티태스킹 : 동시에 여러 개의 프로그램을 실행하는 멀티태스킹을 하면서 운영체제가 각 작업의 CPU 이용시간을 제어하여 응용 프로그램 실행 중 문제가 발생하면 해당 프로그램을 강제 종료시키고 모든 시스템 자원을 반환하는 방식

 - FAT 32 파일 시스템 사용

 - PnP(자동 감지 기능) 사용 : 컴퓨터 시스템에 프린터나 사운드 카드 등의 하드웨어를 설치했을 떄, 해당 하드웨어를 사용하는데 필요한 시스템 환경을 운영체제가 자동으로 구성해 주는 기능

 - OLE(Object Linking embedding)  사용 : 다른 여러 응용 프로그램에서 작성된 문자나 그림 등의 개체를 현재 작성 중인 문서에 자유롭게 연결 하거나 삽입하여 편집할 수 있게 하는 기능

 - 255자의 긴 파일명 사용 : 파일 이름을 VFAT을 이용하여 최대 255자까지 지정할 수 있음

 

#192_MS-DOS의 특징과 파일

 - CUI(문자 중심의 인터페이스) : 작업을 위한 실행 명령을 문자로 직접 입력하여 실행시킴

 - Single-User : 하나의 컴퓨터를 한 사람만이 사용

 - Sungle-Tasking : 한번에 하나의 프로그램만을 수행

 

#193_MS-DOS의 명령어

 - 내부 명령어 : 실행 과정이 간단하고 기본적인 기능을 수행하는 것으로, 메모리에 항상 상주하는 명령어(DIR, COPY, TYPE, REN, DEL, MD, CD, RD 등)

 - 외부 명령어 : 실행 과정이 복잡하거나 자주 사용하지 않는 것으로, 디스크에 파일로 저장되어 있는 명령어(UNDELETE, SYS, ATTRIB, MOVE, FIND, CHKDSK 등)