OS Definition

목적

1. 운영체제의 정의에 나와있는 용어들을 이해해서, 운영체제의 정의를 이해한다.

실천 목표

1. “컴퓨터” 용어를 이해한다.
2. “정보” 용어를 이해한다.
3. “처리” 용어를 이해한다.
4. “프로그램” 용어를 이해한다.
5. “운영체제” 용어를 이해한다.

용어의 정의 꼬리잡기

1. Operating System 운영체제
   • An operating system is
   • a software(program) that operates a computer system
2. Computer 컴퓨터
   • A computer is
   • a machine that processes the information
3. Information 정보
   • An information can be defined as
   • a quantitative representation that measures the uncertainty
   • 즉, 불확실성을 측정해서 양적으로 표현한 것
   • How? 클로드 섀넌
     • 클로드 섀넌(Claude Shannon)은 정보에 대해 수학적으로 정의 Copyrightⓒ2022 Develiberta All rights reserved.
4. Process 처리
   • 처리 : 상태 변환
   • 정보의 처리 : 정보의 상태 변환 (0에서 1로, 1에서 0으로)
5. How Computer processes information 컴퓨터는 어떻게 정보를 처리할까
   1. 논리적 관점 용어
      • 부울 대수 (Boolean Algebra): NOT, AND, OR
        • NOT, AND, OR 게이트만으로 모든 계산을 할 수 있다.
        • NAND 게이트만으로 모든 계산을 할 수 있다.
      • 논리 게이트 (Logic Gate) : 부울 대수로 만든, 한 개의 논리 출력을 얻는 회로 - NOT, AND, OR, XOR, NAND, NOR
      • 논리 회로 : 여러 개의 논리 게이트를 모아놓은 것 - IC, LSI, VLSI, ULSI, SoC 등
   2. 물리적 관점 용어
      • 스위치 (Switch) : 0/1, H/T 등의 이진 정보를 표현하는 수단
      • 트랜지스터 (Transistor) : 스위치를 만들 수 있는 물리적인 소자
   3. 컴퓨터의 정보 처리 방법
      • 덧셈 : 반가산기, 전가산기
      • 뺄셈 : 2의 보수 표현법
      • 곱셈과 나눗셈 : 덧셈과 뺄셈의 반복 (단일회로로 하드웨어적으로도 물론 구현 가능)
      • 실수 연산 : 부동 소수점 표현법
      • 함수 : GOTO
      • 트랜지스터로 게이트를 만들면 부울 대수에 의해 모든 연산(삼각함수, 미분, 적분, 사진 촬영, 동영상 재생 등) 가능
6. (명제의 역) 정보를 처리하는 것은 모두 컴퓨터일까
   • NO. “Computer”라고 명명될 조건
     1. 범용성 (Universality)
        • 범용 컴퓨터 (General-purpose Computer)
        • S/W가 하고자 하는 모든 것을 H/W(Computer)가 지원 가능해야 함
          • 예를 들어, 계산기는 계산 외에는 S/W를 통한 다른 작업을 할 수 없으므로 컴퓨터가 아님
     2. 계산가능성 (Computability)
        • Turing-computable : 튜링 머신으로 계산 가능한 것
          • [참고] 정지 문제 (Halting Probolem) : 튜링 머신으로 풀 수 없는 문제
7. (쉬어가기) 컴퓨터의 아버지, 할아버지
   1. 컴퓨터의 할아버지
      • 앨런 튜링 Alan Turing : 튜링 머신 Turing Machine
      • 현재 컴퓨터의 구조를 설계
   2. 컴퓨터의 아버지
      • 폰 노이만 John von Neumann : ISA (Instruction Set Architecture) 설계
      • 내장형 프로그램(메모리에 프로그램 저장, fetch-execute 처리) 방식 도입
8. Program 프로그램
   • A program is a set of instructions
   • that tells a computer’s hardware to perform a task
9. Operating System As a Program 프로그램으로서의 운영체제
   • Operating system
   • is a program running at all times on the computer
   • to provide system services to application programs
   • to manage processes★, resources, user inerfaces, and so on.
10. (다시 음미하기) Operating System 운영체제
    • An operating system is
    • a software(program) that operates a computer system

참고

1. 운영체제 공룡책 강의 | 주니온 | 인프런 https://www.inflearn.com/course/%EC%9A%B4%EC%98%81%EC%B2%B4%EC%A0%9C-%EA%B3%B5%EB%A3%A1%EC%B1%85-%EC%A0%84%EA%B3%B5%EA%B0%95%EC%9D%98/dashboard