[OS] 운영체제 역사, 유형별 특징

운영체제의 역사

 

 

1. Multi Programming System ( = Multi tasks = Multi Processes  )

 

메모리에 여러개의 프로그램들을 올려 입출력 작업과 CPU 작업 등 여러 작업을 동시에 처리하는 방식

 

2. Time Sharing System (시분할 시스템)

 

CPU의 사용 시간을 여러 단말기가 나누어 사용하는 시스템, '라운드 로빈(Round Robin)' 방식이라고도 한다. 이때 쪼개어진 사용 시간의 한 조각을 '타임 슬라이스(time slice)', '타임 퀀텀(time quantum)'이라고 한다.

다중 프로그래밍 방식과 결합하여 모든 작업이 동시에 진행되는 것처럼 처리가 가능하다. 

 

HOW? 

다중 프로그래밍 시스템에서 CPU 사용 시간을 아주 잘게 쪼개어 여러 작업에 나누어 준다. 예를들어 A,B,C 작업을 동시에 진행한다고 할 때, CPU가 각 작업에 1초를 할당하면 A가 1초 작업하는 동안 B는 짧지 않은 시간을 기다려야 하기 때문에 작업이 끊어지면서 실행되겠지만, 0.1초를 할당하면 운영체제가 A에 0.1초 B에 0.1초 C에 0.1초 이런식으로 돌아가면서 A는 다시 0.3초 뒤에 CPU 작업을 수행할 수 있다. 이런식으로 짧은 시간 분배를 통해 빠르게 사이클이 돌아가면서 A,B,C 작업이 동시에 실행되는 것처럼 보인다.

 

3. Distributed Processing System

 

독립적인 두 대 이상의 컴퓨터가 인터넷을 통해 연결되고, 특정 작업을 나누어 처리하는 시스템

 

예전에는 복잡한 계산과 많은 양의 데이터를 처리하기 위해 '메인프레임' 이라는 고가의 대형 컴퓨터를 사용하는 '중앙 집중형 방식'이였지만, 개인용 컴퓨터와 인터넷의 발전 덕분에 네트워크 상에 분산되어 있는 여러 컴퓨터로 작업을 처리하고 그 결과를 상호 교환할 수 있는 '분산 저장형 방식'으로 바뀌었다.

 

4. Multi Processor System

 

 

대칭적 다중 처리 시스템(Symmetric Multi Processing)

주/종 다중 처리 시스템(Asymmetric Multi Processing)

하나의 컴퓨터에서 메모리와 입출력장치는 1개이지만 CPU가 여러개인 시스템, 따라서 다음과 같은 장점을 가진다.

1. 처리율 증가
2. 비용 절감
3. 신뢰성 증가

CPU가 2개인 Dual Core CPU, 4개인 Quad Core CPU를 예시로 들 수 있다.

 

5. Real Time System

 

데이터가 발생할 때 마다 즉시 처리

로봇제어, 화재감시, 각종 센서 처리 기능

시급한 순서(우선순위) 기준으로 처리

 

-> 처리시간 단축, 처리비용 절감, 데이터 발생 지점에서 직접 입출력

 

6. Client - Server System

 

서비스를 요청하는 '클라이언트', 거기에 응답하여 서비스를 제공하는 '서버'의 이중구조 시스템이다.

오늘날의 전형적인 웹 서비스 구조이다.

 

클라이언트 - 서버 구조의 가장 큰 문제점은 서버 과부하이다. 모든 요청이 서버로 집중되기 때문에 수십, 수백만 명의 클라이언트를 처리하기 위해서는 많은 서버와 큰 용량의 네트워크가 필요하다. 한꺼번에 많은 사람이 몰리면 서버가 다운 되기도한다. (예를들어 수강신청...)

 

7. P2P(Peer to Peer) System

 

클라이언트/서버(좌) VS P2P(우)

클라이언트/서버 구조의 단점인 서버 과부하를 해결하기 위해 만든 시스템으로 서버를 거치지 않고 사용자와 사용자를 직접 연결하는 시스템 구조이다. P2P 시스템에서는 서버가 파일 검색만 맡고 사용자 간에 파일 전송이 이루어지기 때문에 서버의 부하가 분산되는 효과가 있다.

 

※ 기타 컴퓨팅 시스템

 

IoT(Internet of Things)

 

- 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술

- 인터넷으로 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고, 학습한 정보를 사용자에게 제공 또는 새로운 서비스를 창출

 

Cloud Computing

 

- 하드웨어를 포함한 시스템이 구름에 가려진 것처럼 사용자에게 보이지 않는(추상화) 컴퓨팅 환경 

- 언제 어디서나 응용 프로그램과 데이터를 자유롭게 사용할 수 있는 컴퓨팅 환경

 

Edge Computing

 

- IoT 센서들과 클라우드 서버간의 경계(Edge)에서 처리할 수 있는 데이터는 처리하여 부하를 줄이는 방식

- 네트워크 전송량 문제와 클라우드 서버 부하 문제 해결 가능

 

 

출처 : 조성호, 쉽게 배우는 운영체제, 한빛 아카데미