6장 운영체제의 실제

정보처리기사 필기 - 3과목 운영체제

6장 운영체제의 실제

108 UNIX의 개요

① UNIX의 특징

UNIX는 주로 서버용 컴퓨터에서 사용되는 운영체제로 다음과 같은 특징이 있음

· 시분할 시스템(Time Sharing System)을 위해 설계된 대화식 운영체제로, 소스가 공개된 개방형 시스템(Open System)

· 대부분 C언어로 작성되어 있어 이식성이 높으며 장치, 프로세스 간의 호환성이 높음

· 크기가 작고 이해하기가 쉬움

· 다중 사용자, 다중 자업을 지원

· 많은 네트워킹 기능을 제공하므로 통신망 관리용 운영체제로 적합

· 트리 구조의 파일 시스템

· 전문적인 프로그램 개발에 용이

· 다양한 유틸리티 프로그램들이 존재

② UNIX 시스템의 구성

[그림 1] UNIX 시스템의 구성

· 커널(Kernel)

- UNIX의 가장 핵심적인 부분

- 컴퓨터가 부팅될 때 주기억장치에 적재된 후 상주하면서 실행됨

- 하드웨어를 보호하고, 프로그램과 하드웨어 간의 인터페이스 역할 담당

- 프로세스(CPU 스케줄링) 관리, 기억장치 관리, 파일 관리, 입·출력 관리, 프로세스간 통신, 데이터 전송 및 변환 등 여러 가지 기능 수행

· 쉘(Shell)

- 사용자의 명령어를 인식하여 프로그램을 호출하고 명령을 수행하는 명령어 해석기

- 시스템과 사용자 간의 인터페이스 담당

- DOS와 COMMAND.COM과 같은 기능 수행

- 주기억장치에 상주하지 않고, 명령어가 포함된 파일 형태로 존재하며 보조기억장치에 교체 처리가 가능

- 파이프라인(둘 이상의 명령을 함께 묶어 처리한 결과를 다른 명령의 입력으로 전환하는 기능) 기능을 지원하고 입·출력 재지정을 통해 출력과 입력의 방향 변경 가능

- 공용 Shell(Bourne Shell, C Shell, Kom Shell)이나 사용자 자신이 만든 Shell 사용 가능

· Utility Program

- 일반 사용자가 작성한 응용 프로그램을 처리하는데 사용

- DOS에서의 외부 명령어에 해당

- 유틸리티 프로그램에는 에디터, 컴파일러, 디버거 등이 있음

※ UNIX에서의 프로세스 간 통신

각 프로세스는 시스템 호출을 통해 커널의 기능을 사용하며, 프로세스 간 통신은 시그널, 파이프, 소켓 등을 사용

· 시그널(Singnal) : 간단한 메시지를 이용하여 통신하는 것으로 초기 UNIX 시스템에서 사용됨

· 파이프(Pipe) : 한 프로세스의 출력이 다른 프로세스의 입력으로 사용되는 단방향 통신 방식

· 소켓(Socket) : 프로세스 사이의 대화를 가능하게 하는 쌍방향 통신 방식

109 UNIX 파일 시스템과 명령어

① 파일 시스템

· UNIX 파일 시스템의 디렉터리 구조 : 트리 구조

· 디렉터리나 주변장치를 파일과 동일하게 취급함

· 파일 소유자, 그룹 및 그 외 다른 사람들로부터 사용자를 구분하여 파일 보호

· 파일 생성 및 삭제 기능, 보호 기능 갖음

· 파일 형식은 일반 파일(Regular File), 디렉터리 파일(Directory File), 특수 파일(Special File)의 세 가지 형식 제공

※ 파일 형식

· 일반 파일 : 정보처리.txt, 정보처리.html 등과 같은 일반 파일

· 디렉터리 파일 : 파일 이름들의 목록과 파일들이 디스크의 어디에 위치하는지를 나타내는 정보를 가진 파일

· 특수 파일 : 프린터와 터미널, 디스크 같은 주변 장치를 접근·관리하고, 파이프와 소켓 같은 프로세스 간 상호 통신에 대한 정보를 가지고 있는 파일

② UNIX 파일 시스템의 구조

· UNIX 파일 시스템의 구조는 디스크를 블록으로 분류하여 배치한 구조를 의미

· UNIX 파일 시스템의 구조는 부트 블록(Boot Block), 슈퍼 블록(Super Block), I-node(Index node) 블록, 데이터 블록으로 구성됨

부트 블록	부팅 시 필요한 코드를 저장하고 있는 블록
슈퍼 블록	전체 파일 시스템에 대한 정보를 저장하고 있는 블록
I-node 블록(Index node)	· 각 파일이나 디렉터리에 대한 모든 정보를 저장하고 있는 블록  · 정보 : 파일 소유자의 사용자 번호(UID) 및 그룹 번호(GID), 파일 크기, 파일 타입(일반·디렉터리·특수 파일 등), 생성 시기, 최종 변경 시기, 최근 사용 시기, 파일의 보호 권한, 파일 링크 수, 데이터가 저장된 블록의 시작 주소
데이터 블록	디렉터리별로 디렉터리 엔트리와 실제 파일에 대한 데이터가 저장된 블록

③ 프로세스 관련 UNIX 명령어

명령어	의미
fork	새로운 프로세스를 생성(하위 프로세스 호출, 프로세스 복제 명령)  ※ 유닉스에서 새로운 프로세스를 생성한다는 것은 기존 프로세스를 복제한다는 것     프로세스가 생성되면 기족 프로세스는 상위(부모) 프로세스가 되고, 생성된 프로세스는 하위(자식) 프로세스가 됨
exec	새로운 프로세스 수행
exit	프로세스 수행 종료
wait	fork 후 exec에 의해 실행되는 프로세스의 상위 프로세스가 하위 프로세스 종료 등의 event를 기다림
kill	프로세스 제거
getpid	자신의 프로세스 아이디를 얻음
getppid	부모 프로세스 아이디를 얻음
&	백그라운드 처리를 위해 명령의 끝에 입력
signal	신호 받았을 때 프로세스가 취할 동작 지정
pipe	프로세스 간 통신을 위한 경로 설정

④ 파일 및 디렉터리, 기타 관련 UNIX 명령어

명령어	의미
create	파일 생성
open	파일을 사용할 수 있는 상태로 준비시킴
close	파일 닫기
cp	파일 복사
mv	파일 이동시키거나 이름 변경
rm	파일 삭제
cat	파일 내용을 화면에 표시
chmod	파일의 보호 모드를 설정하여 파일의 사용 허가 지정
chown	소유자를 변경
find	파일 찾기
mknod	특수 파일 생성
mount/unmount	파일 시스템을 마운팅/마운티 해제 (파일 시스템 마운팅 : 새로운 파일 시스템을 기존 파일 시스템의 서브 디렉터리에 연결)
mkfs	파일 시스템 생성
fsck	파일 시스템 검사하고 보수
mkdir	디렉터리 생성
chdir	현재 사용할 디렉터리 위치 변경
rmdir	디렉터리 삭제
ls	현재 디렉터리 내의 파일 목록 확인
finger	사용자 정보 표시

110 Windows

① Windows의 특징

Windows는 마이크로소프트(Microsofr)사가 개발한 운영체제

GUI(Graphic User Interface, 그래픽 사용자 인터페이스)

키보드로 명령어를 직접 입력하지 않고, 마우스로 아이콘이나 메뉴를 선택하여 모든 작업을 수행하는 방식

선점형 멀티태스킹(Preemptive Multi-Tasking)

동시에 여러 개의 프로그램을 실행하는 멀티태스킹(멀티 프로그래밍)을 하면서 운영체제가 각 작업의 CPU 이용 시간을 제어하여 응용 프로그램 실행중 문제가 발생하면 해당 프로그램을 강제 종료시키고 모든 시스템 자원을 반환하는 방식

FAT 32 파일 시스템 사용

32Bit FAT(File Allocation Table) 사용

- FAT 32 : 파일은 디스크에 클러스터 단위로 저장되는데, FAT 32는 기존에 사용하던 FAT 16에 비해 클러스터 크기가 작아 하드디스크의 공간 낭비를 줄일 수 있음

- 클러스터 : 여러 개의 섹터를 모은 것으로, 운영체제가 관리하는 파일 저장의 최소 단위이며 한 개의 크기는 4~32KB

- FAT : 파일이나 하위 디렉터리가 디스크의 어느 위치에 저장되어 있는지 위치 정보를 저장하는 테이블

PnP(Plug and Play, 자동 감지 기능) 사용

· 컴퓨터 시스템에 프린터나 사운드 카드 등의 하드웨어를 설치했을 때, 해당 하드웨어를 사용하는데 필요한 시스템 환경을 운영체제가 자동으로 구성해 주는 기능

· 운영체제가 하드웨어의 규격을 자동으로 인식하여 동작하게 해주므로 PC 주변장치를 연결할 때 사용자가 직접 환경을 설정하지 않아도 됨

· 플러그 앤 프레이 기능을 활용하기 위해서는 하드웨어와 소프트웨어 모두 플러근 앤 플레이를 지원해야 함

OLE(Object Linking and Embedding) 사용

· 다른 여러 응용 프로그램에서 작성된 문자나 그림 등의 개체(Object)를 현재 작성 중인 문서에 자유롭게 연결(Linking)하거나 삽입(Embedding)하여 편집할 수 있게 하는 기능

· OLE로 연결된 이미지를 원본 프로그램에서 수정하거나 편집하면 그 내용이 그대로 해당 문서에 반영됨

255자의 긴 파일명 사용

· 파일 이름을 지정할 때 VFAT(Virtual Fiel Allocation Table)를 이용하여 최대 255자까지 지정 가능

· 파일 이름에 공백을 넣을 수 있으며, 127(한글)자가지 지정 가능

Single-User 시스템

컴퓨터 한 대를 한 사람만이 독점해서 사용

기타

· 기존의 DOS와 Windows 3.1의 기능 포함

· 네트워크 구축 민 통신에 관련된 여러 네트워크 연결을 용이하게 수행하도록 여러가지 프로토콜 및 기능 지원

· 사원드, 동화상 등의 멀티미디어를 쉽게 사용할 수 있는 기능 지원

· CD-ROM의 Auto Display : CD-ROM 드라이브에 CD를 삽입하면 Autorun, inf 파일에 의해 자동 수행됨

· 설치 마법사를 통해 대화식으로 소프트웨어를 설치하고 제거할 수 있음

· 가상기억장치 사용

111 MS-DOS

① MS-DOS의 특징

MS-DOS는 마이크로소프트 사에서 개발한 것으로, Windows 이전에 사용되던 운영체제이며 다음과 같은 특징 있음

· CUI(Character User Interface, 문자 중심의 사용자 인터페이스) : 작업을 위한 실행 명령을 문자로 직접 입력하여 실행시킴

· Single-User : 하나의 컴퓨터를 한 사람만이 사용

· Single-Tasking : 한 번에 하나의 프로그램만을 수행

· 파일 시스템의 디렉터리 구조는 트리 구조

② MS-DOS의 파일

시스템 파일(System File)

· 시스템 파일은 MS-DOS의 핵심 파일로 주변장치의 입·출력과 시스템 전체를 통제

· 시스템 파일에는 MSDOS.SYS와 IO.SYS가 있으며 각 파일은 다음과 같은 기능 수행

MSDOS.SYS	프로세스 관리, 메모리 관리, 주변장치 관리, 파일 관리 등의 파이 입·출력 시스템 호출 담당
IO.SYS	MSDOS.SYS의 입·출력 요구에 따라 실제 입·출력 처리 담당

· 부팅 시 반드시 필요하며, 부팅 후 메모리에 항상 적재되어 있음

명령어 처리기(Command Processor)

· 명령어를 해독하여 실행하는 파일로, COMMAND.COM파일이 사용됨

· 사용자와 MSDOS.SYS를 서로 연결시켜 주는 역할

· 부팅 시 반드시 필요하며, 부팅 후 메모리에 항상 적재되어 있음

자동 일괄 처리 파일(Auto Batch File)

· 부팅 시 먼저 수행될 일정하고 반복적인 명령들을 일괄적으로 모아 놓은 파일로, AUTOEXEC.BAT 파일이 사용됨

· 부팅시 자동으로 실행되지만, 부팅 시에는 반드시 필요한 파일은 아님

환경 설정 파일

· 작업을 수행하는 데 필요한 컴퓨터 시스템의 환경 설정을 위한 파일로, CONFIG.SYS 파일이 사용됨

· 부팅시 반드시 필요한 파일은 아님

③ MS-DOS 명령어

MS-DOS에서 사용되는 명령어는 내부 명령어와 외부 명령어로 분류됨

내부 명령어

· 내부 명령어는 실행 과정이 간단하고 기본적인 기능을 수행하는 것으로 메모리에 항상 상주하는 명령어

· COMMAND.COM에 포함되어 있으며 처리 속도가 빠름

· 내부 명령어의 종류

명령어	기능	UNIX 명령어
DIR	파일 목록 표시	ls
COPY	파일 복사	cp
TYPE	파일의 내용 표시	cat
REN	파일의 이름 변경	mv
DEL	파일 삭제	rm
MD	디렉터리 생성	mkdir
CD	디렉터리의 위치 변경	chdir
RD	디렉터리 삭제	rmdir
CLS	화면의 내용 지움	clear
VER	버전 표시	uname
PATH	파일의 탐색 경로 지정

외부 명령어

· 외부 명렁은 실행 과정이 복잡하거나 자주 사용하지 않는 것으로, 디스크에 파일로 저장되어 있음

· 실행 파일을 디스크에서 찾아 메모리로 옮긴 후 실행하므로 처리 속도 느림

· 외부 명령어의 종류

명령어	기능	UNIX 명령어
UNDELETE	삭제한 파일 복원
SYS	시스템 파일 복사
ATTRIB	파일의 속성 변경	chmod
MOVE	파일 이동	mv
FIND	파일 찾기	find
FORMAT	디스크 표면을 트랙과 섹터로 나누어 초기화	fdformat
UNFORMAT	포맷한 디스크 복원
CHKDSK	디스크 상태 점검	df
DISKCOPY	디스크 단위로 복사
DISKCOMP	디스크 비교

출처 : 2017 시나공 정보처리기사 필기