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운영체제
한준탁 교수
한양대학교 대학원 전자계산학과 석사과정
동국대학교 대학원 컴퓨터공학과 박사졸업
한양대학교 대학원 전자계산학과 석사과정
동국대학교 대학원 컴퓨터공학과 박사졸업
서울교육대학교
세종대학교
현) 유니와이즈 전임교수
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총 13개 챕터, 29강으로 구성되어 있습니다.
| 제목 | 강의시간 | 상세내용 |
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| 1장. 운영체제의 개념 | ||
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[1강] 운영체제의 개념 (1)
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운영체제 개념과 구성요소 정리(1강)
• 운영체제 기본 개념: 사용자·응용 프로그램·하드웨어 사이 인터페이스 역할을 하는 시스템 소프트웨어로, CPU·메모리·입출력장치·파일·프로세스 등 자원을 관리하며 처리능력·반환시간·사용가능도·신뢰도 관점에서 성능을 최적화함 • 운영체제 기능과 발전: 부팅(Bootstrapping/POST/Warm·Cold 부팅), 저장매체 및 파일 관리(FAT), 사용자 인터페이스(CUI·GUI), 자원·프로세스 관리 기능을 수행하며, 1~5세대에 걸쳐 일괄 처리·JCL, 다중 프로그래밍·가상기억장치·장치 독립성, 네트워크·DB·분산 처리, 분산계산·지식기반·AI·IT 융합으로 발전함 • 운영체제 구성 구조: 제어 프로그램(슈퍼바이저, 작업 관리, 데이터 관리, 통신 관리)을 핵심으로 하고, 처리 프로그램(언어 번역: 컴파일러·어셈블러, 서비스: 링키지 에디터·로더·정렬·병합, 유틸리티: 백업·조각 모음·바이러스 검사 등)으로 사용자 편의와 개발·운영 환경을 지원함 |
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[2강] 운영체제의 개념 (2)
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운영체제 기능과 서비스, 예제로 정리하는 핵심 개념
• 운영체제 핵심 개념: 하드웨어 자원 관리와 프로세스 상태 전이 제어를 수행하는 시스템 소프트웨어로서 CPU·메모리·입출력·저장장치 스케줄링 및 자원할당·회수 정책을 제공함 • 운영체제 서비스 기능: 프로그램 수행, 입출력 동작, 파일 시스템 조작, 프로세스 간 통신, 오류 발견, 자원 할당, 보호, 계정 관리 등 서비스 집합을 통해 사용자·프로그램과 하드웨어 간 인터페이스 역할을 수행함 • 운영체제 관련 시스템 소프트웨어 및 성능 요소: 로더·컴파일러·어셈블러·인터프리터·제어 프로그램·서비스 프로그램 등의 기능을 구분하고, 처리능력·반환시간·사용가능도·신뢰도 기준으로 운영체제 성능을 평가하며, 일괄처리·다중프로그래밍·시분할·분산처리 등 시스템 형태의 역사적 구조를 이해함 |
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| 2장. 운영체제 시스템 | ||
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[3강] 운영체제 시스템
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운영체제 시스템 발전과 주요 운영 방식 정리
• 운영체제 발전 단계: 상주 모니터에서 출발해 일괄처리·온라인/오프라인·대화식·시분할·다중 프로그래밍·다중 처리·실시간·분산 처리로 발전하며 CPU 유휴시간 감소, 응답시간 개선, 자원 관리 자동화 추구 • 주요 운영 방식 개념: 일괄처리는 비실시간 대량 처리, 온라인/오프라인은 CPU 직접 제어 여부, 시분할과 다중 프로그래밍은 단일/다중 CPU에서 시간분할과 병행 실행을 통해 CPU 이용률과 처리량 향상, 실시간과 분산 처리는 시간 제약과 네트워크 기반 자원 공유·신뢰성 향상에 초점 • 운영체제 핵심 개념: CPU idle time·스케줄링·기억장치 관리·병행 제어·교착상태·신뢰성과 처리량·반환시간·가용도 등 성능 지표, GUI/CUI와 시스템/응용 소프트웨어 구분, 자원 관리자 관점의 분배정책·상태 파악·배당·회수 절차로 시스템 효율과 안정성 평가 |
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| 3장. 운영체제와 I/O방식 | ||
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[4강] 운영체제와 I/O방식 (1)
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운영체제와 입출력(I/O) 장치 관리 및 I/O 방식 핵심 정리
• 장치관리자와 자원 공유: 장치 독립/의존 구조로 주기억장치–주변장치 간 코드·속도·블록 크기·명령 차이를 일치시키고, 버퍼링·스풀링·멀티플렉싱을 통해 입출력 장치·보조기억장치·CPU·메모리의 할당·회수·공유를 관리한다. • 직접 입출력 vs 간접 입출력: 직접 I/O(폴링 방식)는 CPU가 상태 레지스터 검사·데이터 전송·연산 완료 확인까지 전 과정을 수행해 바쁜 대기와 CPU 과부하를 초래하고, 간접 I/O는 인터럽트 기반으로 DMA·입출력 채널에 전송 작업을 위임해 CPU 부하를 줄이고 다중 프로그래밍을 가능하게 한다. • DMA와 입출력 채널: DMA는 워드 카운트·주소·버퍼 레지스터를 이용해 메모리–주변장치 간 블록 단위 전송과 사이클 스틸을 수행하며 CPU 개입·상태 보존 필요성을 최소화하고, 입출력 채널(선택 채널·멀티플렉서 채널·블록 멀티플렉서 채널)은 독립 프로세서로 고속/저속·바이트/블록 단위 장치를 분류 연결해 가장 효율적인 고속 입출력과 다중 프로그래밍 환경을 제공한다. |
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[5강] 운영체제와 I/O방식 (2)
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운영체제 입출력 버퍼링·스풀링·인터럽트 핵심 정리
• 입출력 버퍼링·다중 버퍼링·CPU/I/O 바운드: 단일·이중·환형(다중) 버퍼 구조를 통해 주기억장치 버퍼로 CPU·채널 동시성 향상, Idle time 감소, 버퍼 수·CPU 바운드·I/O 바운드 특성에 따른 성능·메모리 사용 최적화 • 스풀링(SPOOLing)과 버퍼링 비교: 버퍼링은 주기억장치 기반 하드웨어적 단일 작업 입출력 중첩 기법, 스풀링은 디스크 스풀 공간과 스풀러를 이용해 다수 작업 입출력·계산 병행 및 다중 프로그래밍 성능을 높이는 소프트웨어적 큐 기반 기법 • 폴링·인터럽트·인터럽트 처리 및 종류: 폴링의 CPU 지속 감시 대비 인터럽트의 이벤트 기반 ISR 처리, 스택을 이용한 상태 저장·복귀 절차, I/O·외부·SVC·프로그램 검사·기계 검사·재시작 인터럽트 구분과 내부/외부 원인 기준 정리 |
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| 4장. 프로세스 | ||
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[6강] 프로세스의 개념
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운영체제 프로세스 개념 정리 및 상태 전이·PCB 핵심 요약
• 프로세스 개념과 프로그램과의 차이: PCB를 가진 비동기적·능동적 실행 단위로서 디스패치 가능한 엔티티이며, 디스크에 저장된 수동적 코드인 프로그램과 구분 • 프로세스 상태와 전이 메커니즘: 보류·준비·실행·대기·교착·완료 상태와 단일 프로세서 환경의 제약, 디스패치·타이머 런아웃·블록·웨이크업·문맥교환에 의한 상태 전이 구조 • 프로세스 제어 블록(PCB): 프로세스 ID·상태·레지스터·PC·자원·소유자·부모-자식 관계 등을 보관하는 핵심 자료구조로, 프로세스와 1:1로 생성·갱신·삭제되며 문맥교환 시 실행 맥락 저장·복원 기능 수행 |
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[7강] 프로세스 스케쥴링 (1)
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운영체제 프로세스 스케줄링(비선점 스케줄링 중심 정리)
• 프로세스 스케줄링·문맥교환: 준비 상태 프로세스에 CPU 할당 순서를 결정하고, 선점/비선점 방식에 따라 문맥 교환 횟수·오버헤드·응답시간을 좌우하는 운영체제 핵심 메커니즘 정리 • 스케줄링 목적·평가기준: 응답시간·반환시간·처리량·공정성·기아 방지(aging)·우선순위·자원 활용 등을 최적화하는 지표와 선점/비선점 특징 비교 정리 • 비선점 스케줄링 알고리즘: 우선순위·Deadline·FCFS·SJF·HRN의 정의, 특성, HRN 응답비 공식((대기시간+서비스시간)/서비스시간)과 간트차트 기반 평균 대기시간·반환시간 계산 절차 정리 |
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[8강] 프로세스 스케쥴링 (2)
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선점 CPU 스케줄링: Round Robin과 SRT 핵심 정리
• 선점 스케줄링 개념: 실행 중 프로세스를 중단하고 다른 프로세스에 CPU를 재할당하는 방식으로, 비선점 스케줄링과 대비되는 구조 및 준비 큐 이동 규칙 정리 • Round Robin 스케줄링: FCFS 순서에 고정 time quantum을 적용해 선점·피드백 구조를 갖는 알고리즘으로, 시분할 시스템 적합성, quantum 크기에 따른 FCFS 수렴·문맥교환 오버헤드, 간트차트 기반 평균 대기시간·반환시간 계산 절차 정리 • SRT(Shortest Remaining Time) 스케줄링: 남은 CPU 버스트 시간이 가장 짧은 프로세스를 선점 실행하는 SJF의 선점형 변형으로, 도착시간을 반영한 우선순위 재계산·간트차트 기반 AWT/ATT 계산 규칙·짧은 작업 우대와 오버헤드·긴 작업 대기 증가 특성 정리 |
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[9강] 프로세스 스케쥴링 (3)
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운영체제 프로세스 스케줄링(다단계 큐·다단계 피드백 큐, 예제 정리)
• 다단계 큐·다단계 피드백 큐 스케줄링: 정적 우선순위 멀티레벨 큐와 큐 간 이동·시간 할당 조절이 가능한 적응형 MFQ 구조·동작 비교 • 선점·비선점 스케줄링 기법: SJF·SRT·RR 등 알고리즘의 선점 여부, 우선순위·타임퀀텀·인터럽트 기반 시분할 특성 및 대화형/배치 시스템 적합성 정리 • RR 성능 분석·기본 운영체제 개념: RR에서 Gantt 차트, 평균 반환시간·대기시간 계산 절차와 PCB·큐(FIFO/LIFO)·문맥 교환 및 오버헤드 영향 정리 |
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| 5장. 비동기 병행 프로세스 | ||
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[10강] 비동기 병행 프로세스 (1)
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비동기 병행 프로세스와 상호배제, 경쟁조건 핵심 정리
• 비동기 병행 프로세스·경쟁조건: 단일/다중 CPU에서 다수 프로세스가 비동기적으로 공유 자원에 접근할 때 실행 순서에 따라 결과가 달라지는 경쟁조건(race condition) 발생 메커니즘과 예측 불가능성 정리 • 상호배제·임계 영역·요구 조건: 공유 자원 접근 코드를 임계 영역으로 정의하고 상호배제·진행·한계대기·상대 속도 비가정 조건을 충족하도록 Begin/EndCriticalSection 구조와 busy waiting 방식으로 제어하는 원리 정리 • 소프트웨어적 상호배제 알고리즘: turn 변수를 이용한 교대 진입 알고리즘 1의 상호배제 만족·진행 조건 위반(락스텝 동기화)과 flag 배열 기반 알고리즘 2의 상호배제 시도·동시 진입 요청 시 교착상태 발생 한계 비교 정리 |
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[11강] 비동기 병행 프로세스 (2)
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비동기 병행 프로세스: Dekker 알고리즘, 세마포어, 모니터 정리
• Dekker 알고리즘: flag 배열과 turn 변수를 함께 사용하는 두 프로세스용 소프트웨어 상호배제 알고리즘으로, 상호배제·교착상태 방지·무한 연기 방지·특수 하드웨어 불필요 특징 정리 • 세마포어와 P/V 연산: 정수형 세마포어와 초기화·P(wait)·V(signal) 연산을 이용한 상호배제·동기화 메커니즘, 잘못된 사용 시 교착상태·기아 발생 구조와 자원 획득 순서 제약 정리 • 모니터 구조: 공유데이터·프로시저·조건변수로 구성된 고수준 동기화 추상자료형으로, 자동 상호배제 보장, entry/wait/signal 및 큐 구조를 통한 안전한 공유자원 관리 원리 정리 |
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| 6장. 교착상태 | ||
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[12강] 교착상태 (1)
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운영체제 교착상태: 정의, 조건, 예방과 무한연기·에이징
• 교착상태 및 무한 연기 개념: 교착상태는 상호 배제·점유와 대기·비선점·환형 대기 4조건이 모두 성립해 여러 프로세스가 상호 자원을 기다리며 영구 블록되는 상태이고, 무한 연기는 특정 프로세스가 자원·CPU를 계속 배정받지 못해 무기한 대기하나 에이징으로 완화 가능한 상태를 의미함 • 교착상태 연구·예방 구조: 교착상태 처리는 예방·회피·발견·회복 네 분야로 나뉘며, 예방은 Havender 기법을 통해 점유와 대기 부정(모든 자원 일괄 요청), 비선점 부정(요청 실패 시 보유 자원 회수), 환형 대기 부정(자원 번호 순 증가 요청)으로 4조건 중 최소 하나를 의도적으로 성립 불가능하게 설계함 • 상호 배제 및 한계와 출제 포인트: 상호 배제는 공유 불가능 자원에 대한 배타적 접근 조건으로 본질적으로 제거가 어려우며, 시험에서는 교착상태 4조건 정의, Deadlock·Circular Wait·Deadly Embrace 동의어 관계, 각 조건 부정 기법의 효과·단점(자원 낭비·무한 연기 가능·설계 복잡성)과 무한 연기·에이징의 구분이 핵심 출제 범위가 됨 |
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[13강] 교착상태 (2)
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교착상태 회피와 발견·회복, 은행가 알고리즘 핵심 정리
• 교착상태 회피와 안전·불안전 상태: 안전 상태·불안전 상태 정의와 차이, 교착상태 가능성 평가 원리, 교착상태 해결 기법 분류(예방·회피·발견·회복) 구조 정리 • 은행가 알고리즘과 자료구조: Banker's Algorithm을 이용한 교착상태 회피 절차, 안전 순서 판별 과정, Available·Max·Allocation·Need 행렬과 Need=Max−Allocation 관계, 안전/불안전 상태 판단 및 한계 요인 • 교착상태 발견과 회복: 자원 할당 그래프 기반 교착상태 검출 원리, 프로세스 중지와 희생자 선택 기준, 자원 선점·롤백(토탈/부분 롤백) 절차, 기아상태 발생 원인과 방지 전략, 발견·회복 기법의 비용과 운영상 제약 정리 |
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| 7장. 주기억장치 관리 | ||
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[14강] 기억장치 계층 구조
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운영체제 기억장치 계층 구조와 관리정책 핵심 정리
• 기억장치 관리자와 주소 바인딩: 주기억장치/보조기억장치 할당·회수·교체를 수행하고, 정적 주소 바인딩(컴파일–링크–로드 단계)과 동적 적재/동적 연결을 통해 논리 주소를 물리 주소에 매핑함 • 로더와 기억장치 계층 구조: 절대/재배치/링킹 로더 및 링키지 에디터가 로딩·링킹·할당·재배치를 수행하며, 레지스터–캐시–RAM–보조기억장치로 이어지는 계층에서 위로 갈수록 속도↑·용량↓·단가↑, 아래로 갈수록 속도↓·용량↑·단가↓ 특성을 가짐 • 기억장치 관리 정책: 반입 정책(요구 반입·예상 반입)으로 적재 시점 결정, 배치 정책(First/Best/Worst Fit)으로 적재 위치 및 단편화 구조 결정, 교체 정책으로 가상기억장치 페이지·세그먼트 교체 대상을 선정함 |
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[15강] 기억장치 관리 정책
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운영체제 페이지 교체 알고리즘 핵심 정리 (최적, FIFO, LRU, LFU, NUR, SCR)
• 페이지 교체 정책과 성능 지표: 페이지·페이지 프레임·페이지 폴트 개념을 통해 메모리 부족 시 내보낼 페이지를 선택하고 페이지 부재율(페이지 폴트 수) 최소화를 목표로 하는 전략 • 주요 교체 알고리즘: 최적 교체(미래 참조열 기반 이론적 최소 폴트 기준), FIFO와 FIFO 모순(Belady 변이), 무작위 교체, 2차 기회 교체(SCR·참조 비트 기반 FIFO 보완) 등의 구조와 선택 기준 • 근사·빈도 기반 알고리즘: LRU(가장 오래 사용되지 않은 페이지, 시간적 지역성 근사), LFU(참조 횟수 최저 페이지 교체, 장기 빈도 중심), NUR(참조 비트·변형 비트 2비트 조합으로 LRU 근사 및 오버헤드 절감) |
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[16강] 단일 사용자 연속 기억 장치 할당. 오버레이. 스와핑
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단일 사용자 연속 기억장치 할당·오버레이·스와핑 핵심 정리
• 단일 사용자 연속 기억장치 할당·경계 레지스터 보호: 한 사용자에게 주기억장치를 연속 할당하고 경계 레지스터로 운영체제·사용자 영역을 주소 기준으로 보호하는 단순 메모리 관리 구조 • 오버레이·스와핑 기법: 큰 프로그램을 오버레이 영역에 분할 적재하거나 프로세스를 주기억장치·보조기억장치 간 스와프 인·아웃하여 한정된 주기억장치에서 다중 프로그래밍을 가능하게 하는 교체 메커니즘 • 페이지 교체 알고리즘(OPT·FIFO·LRU·NUR): OPT·FIFO·LRU·NUR로 페이지 교체 대상을 선택하며, FIFO 모순·참조 비트·변형 비트 기반 NUR 분류로 페이지 부재 수와 메모리 활용 효율을 분석하는 성능 비교 체계 |
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[17강] 고정/가변 분할 기억 장치 할당
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고정·가변 분할 기억 장치 할당 핵심 정리
• 고정·가변 분할 기억 장치 할당: 다중 프로그래밍 환경에서 메모리를 고정/가변 크기 분할로 나누어 할당하는 기법으로, 절대 번역·재배치 번역, 분할별/단일 작업 큐, 경계 레지스터 기반 보호 및 메모리 효율 구조를 규정함 • 단편화와 메모리 낭비: 고정·가변 분할에서 발생하는 내부·외부 단편화 개념을 통해 사용 불가능한 여분 공간을 정의하고, 사례 기반으로 단편화 용량·비율을 계산하여 메모리 낭비 정도를 정량화함 • 단편화 완화 기법: 가비지 컬렉션, 인접 공백 통합(memory coalescing), 기억 장치 집약(compaction)을 통해 분산된 공백을 통합·재배치하고, 이동 데이터 양 최소화 관점에서 비용 대비 메모리 활용도를 최적화함 |
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[18강] 스래싱과 워킹세트
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운영체제 메모리 관리: 스래싱, 구역성, 워킹세트, 페이지 교체
• 스래싱·페이지 부재율·단편화: 과도한 페이지 교체와 불충분한 프레임 할당으로 인한 성능 저하 현상, 내부·외부 단편화와 컴팩션·코얼레싱·경계 레지스터를 통한 메모리 공간 및 보호 관리 • 구역성(Locality)·워킹 세트(Working Set): 시간·공간 구역성에 기반해 일정 시간 동안 자주 참조되는 페이지 집합을 주기억장치에 유지하여 페이지 부재 감소와 스래싱 방지 • 페이지 교체 전략·프리 페이징: 전역 교체와 지역 교체를 통해 프레임 사용 범위를 결정하고, 프리 페이징으로 앞으로 참조될 페이지를 선적재하여 시스템 처리율과 메모리 이용 효율 최적화 |
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| 8장. 가상기억장치 | ||
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[19강] 가상기억장치 (1)
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운영체제 가상기억장치와 페이징 기법 핵심 정리
• 가상기억장치·주소 변환: 보조기억장치를 이용해 논리적 메모리 공간을 확장하고, 메모리 맵핑·동적 주소 변환(DAT)으로 가상주소를 물리주소에 사상하는 구조와 동작 원리 정리 • 페이징 구조·페이지 테이블: 페이징·세그멘테이션 비교, 페이지·페이지 프레임·순수/요구 페이징, 가상주소 (p,d) 형식, 페이지 테이블 항목(존재 비트, 보조기억장치 주소, 프레임 번호)과 페이지 폴트 메커니즘 정리 • 페이지 주소 사상·페이지 크기: 직접·연관·연관/직접 사상 구조와 지역성 활용 원리, 페이지 크기 변화가 내부단편화·페이지 테이블 크기·페이지 폴트율·I/O 횟수에 미치는 영향과 트레이드오프 정리 |
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[20강] 가상기억장치 (2)
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가상기억장치 세그먼테이션과 혼합 기법 핵심 정리
• 세그먼트/페이지 기반 가상기억장치 개념: 세그먼트(S, 가변 길이 논리 단위)와 페이지(Page, 고정 크기 블록)의 주소 구조·단편화(내부/외부)·보호/공유 특성을 비교하고, 가상기억장치의 주 목적이 주소/기억공간 확대임을 정리 • 세그먼트/혼합 기법 주소 변환 구조: 세그먼트 테이블(R, A, L, 권한, S′)을 통한 (s,d) 변환과 세그멘테이션·페이징 혼합의 3차원 주소 (s,p,d), 연관 사상표·페이지 테이블을 이용한 매핑 절차 및 필요한 하드웨어(베이스/바운드 레지스터, 연관 기억장치, 맵핑 알고리즘)를 구조적으로 정리 • 가상기억장치 관리 기법 출제 포인트: 페이징·세그멘테이션·혼합 기법의 장단점, 요구 페이징 vs 순수 페이징, 페이지 크기 변화에 따른 단편화·사상표 크기·디스크 I/O 효율, Overlays·coalescing 구분, 저장 보호 키 등 시험 빈출 개념을 비교·체계화 |
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| 9장. 보조기억장치 관리와 디스트 스케쥴링 | ||
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[21강] 보조기억장치 관리 개요
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보조기억장치 관리와 메모리 계층 구조 핵심 정리
• 메모리 계층 구조·RAM/ROM: 주기억장치의 휘발성과 용량 한계를 보완하는 계층 구조, SRAM/DRAM·Mask ROM/PROM/EPROM/EEPROM 등 반도체 메모리 유형과 읽기/쓰기·휘발성 특성 구분 • 캐시 메모리·히트율·접근 방식: CPU-주기억장치 속도 차를 완충하는 고속 캐시의 역할, Locality 기반 데이터 배치, Hit/Miss와 히트율 정의, 평균 기억장치 접근 시간 구조 • 보조기억장치·SASD/DASD·자기테이프·디스크: SASD(마그네틱 테이프)와 DASD(마그네틱 디스크) 비교, 보조기억장치 평가 기준(용량·접근시간·전송률·크기·분리 가능성·비용), 테이프의 IRG·블록킹·블록화 인수와 디스크의 트랙·섹터·블록·실린더 구조 및 총 접근시간=탐색시간+회전지연시간+전송시간 정의 |
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[22강] 디스크 스케쥴링 기법
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마그네틱 디스크 스케줄링 알고리즘 요약 (FCFS, SSTF, SCAN, C‑SCAN, LOOK, N-step, SLTF, Eschenbach)
• 디스크 스케줄링 개념·목표: 마그네틱 디스크에서 헤드 이동(탐색시간)과 회전지연시간을 최소화해 처리율 극대화·평균 반응시간 및 분산 최소화를 달성하는 디스크 접근 순서 결정 기법 • 탐색시간 최적화 스케줄링: FCFS·SSTF·SCAN·LOOK·C‑SCAN·C‑LOOK·N-step SCAN 등을 통해 헤드 이동 경로를 순서(도착 순서, 최단 탐색, 엘리베이터, 원형, 라운드 단위 처리) 기준으로 재배열하여 공평성·기아 여부·응답시간 편차를 조절하는 알고리즘 군 • 회전지연·복합 최적화 스케줄링: SLTF(Sector Queuing)와 에션바흐 기법을 통해 고정 헤드/드럼 등에서 섹터 회전 위치를 기준으로 요청을 정렬하거나(C‑SCAN 유사 진행 + 한 바퀴 내 서비스 보장) 탐색시간과 회전지연시간을 동시에 최적화하는 혼합형 알고리즘 군 |
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| 10장. 파일관리 | ||
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[23강] 파일관리 (1)
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운영체제 파일 시스템: 파일 개념·구조·블록킹 정리
• 파일 시스템과 파일 구조: 파일 시스템의 정의·기능, 파일–레코드–필드–블록 계층 구조, 고정/가변 길이 레코드와 텍스트·원시·목적/실행 파일 유형 및 순차·인덱스·직접(해시) 파일 구조 정리 • 저장 매체와 접근 방식: 테이프 기반 vs 디스크 기반 파일 시스템의 디렉터리·IRG·BOT/EOT·랜덤/순차 접근 특성, 순차/직접/인덱스 파일의 접근 방식과 적합 매체·장단점 비교 정리 • 레코드 블록킹 기법: 레코드 블록킹 개념과 블록킹 인수 정의, 고정 블록킹·신장/비신장 가변 길이 블록킹의 공간 효율·구현 난이도 비교 및 시험 출제 포인트 정리 |
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[24강] 파일관리 (2)
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운영체제 파일 관리 시스템과 디렉토리 구조 핵심 정리
• 파일 관리 시스템·파일 디스크립터: 보조기억장치의 파일 생성·삭제·액세스·보호·백업과 논리-물리 사상, 파일 메타데이터(이름·소유·권한·길이·시간·저장 위치)를 FCB/디스크립터 구조로 관리 • 파일 액세스 방법: 순차·직접·인덱스 순차 액세스를 통해 레코드 접근 순서, 임의 블록 접근, 인덱스 기반 탐색+순차 처리 방식으로 성능·용도별 파일 접근 지원 • 디렉토리 시스템·구조: 장치/파일 디렉토리의 메타데이터 관리와 탐색·생성·삭제·목록·백업 연산을 제공하고, 1단계·2단계·트리·비순환 그래프·일반 그래프 구조로 파일명 고유성·공유·사이클·참조계수·가비지 컬렉션 특성을 구분하여 조직화 |
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| 11장. 다중 처리 시스템 | ||
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[25강] 다중 처리 시스템
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운영체제 다중처리 시스템: 구조, 결합도, 연결 및 OS 형태 정리
• 다중처리 시스템·병렬 구조: 다수 프로세서를 이용한 병렬 처리 개념, Flynn의 분류(SISD, SIMD, MISD, MIMD) 및 파이프라인·벡터·어레이·데이터 플로우·시스톨릭·연관 기억장치 프로세서 등 명령·자료 흐름 기반 구조 정리 • 기억장치 결합도·상호 연결망: 공유/분산 기억장치에 따른 약결합·강결합 시스템 특징, 메시지 전달 vs 공유 메모리 통신 방식, 버스·크로스바·멀티포트·하이퍼큐브 등 프로세서–메모리 연결 방식 비교 • 다중처리기 운영체제 형태: 주/종, 분리수행, 대칭 처리 구조의 운영체제 배치·부하 분산·신뢰성 차이와 시험에서 자주 출제되는 정의·장단점·비교 포인트 정리 |
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| 12장. 분산운영체제 | ||
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[26강] 분산처리 시스템의 개요
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분산 처리 시스템 개요와 형태, 투명성 및 네트워크 위상 정리
• 분산 처리 시스템 구조: 하드웨어·제어·데이터 분산화 3축과 분할된 데이터베이스 기반 자원 공유·병렬 처리·신뢰성·통신 기능 확보 구조 정의 • 분산 처리 시스템 특성: 분리(병렬 수행)와 8가지 투명성(접근·위치·병행·복제·고장·이주·성능·규모 투명성)에 의한 자원 은닉·부하 분산·확장성 보장 • 분산 시스템 분류와 네트워크 위상: 클라이언트/서버·프로세서 풀·혼합 모델, WAN/LAN, 완전·부분·계층·성형·링·다중 버스 위상별 비용·통신 효율·신뢰성 비교 구조 정리 |
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[27강] 분산처리 시스템의 형태
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분산 운영체제 형태 및 마이그레이션 핵심 정리
• 분산 시스템 운영체제 형태: 네트워크 운영체제(NOS)와 분산 운영체제(DOS) 구조·운영체제 개수·로컬OS 존재 여부·자원 접근 투명성 비교 정리 • 마이그레이션 유형: 데이터 이주·연산 이주·프로세스 이주의 정의, 이동 단위(데이터/연산/프로세스)와 선택 기준 및 적용 구조 정리 • 분산 시스템 특성: 확장성·자원 공유·병렬 처리 성능·신뢰성과 보안 취약성 등 장단점 및 제어·자원·데이터 분산 구조 요약 |
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| 13장. 보호와 보안 | ||
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[28강] 보호와 보안 (1)
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운영체제 보호와 보안: Protection, Authorization, ACL 핵심 정리
• 보호·보안·인증·인가·암호화: 주체·객체 기반 접근 제어 개념과 신분 확인·권한 부여·데이터 기밀성 유지 역할 정리 • 보호 기법·보안 정책·보호 영역·접근 권한: 주체·객체·도메인 구조와 접근 권한 집합을 통한 자원 사용 통제 메커니즘 • 접근 제어 행렬·전역 테이블·ACL·권한 리스트·락-키 기법: 영역·객체·권한 관계를 표현·저장·검사하는 대표 인가 구조 비교 |
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[29강] 보호와 보안 (2)
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운영체제 보안과 위협, 인증 및 보안기법 핵심 정리
• 운영체제 보안 구조: 외부 보안(시설·운용 보안), 내부 보안(하드웨어·OS 내장 보호 기능), 사용자 인터페이스 보안(로그인·패스워드 등 신원 확인 절차) • 보안 정책·암호·접근 제어: 보안 정책과 권한 인증(규칙 기반·ID 기반), 비밀키/공개키 암호(DES·RSA), 인증 교환(MAC·패스워드), 접근 제어·무결성·경로 제어·공증 기법으로 자원 접근과 데이터 보호 수행 • 보안 요구조건·위협·인증: 비밀성·무결성·가용성 요구와 위협 형태(흐름 차단·가로채기·변조·위조) 정의, 인증 개념과 공격(위장·재반복), 인증 종류(엔티티·데이터 송신자, 단방향·양방향 인증) 및 패스워드 기반 인증 원리 정리 |
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한준탁 교수님
운영체제
