운영 체제의 분류

1. 일괄 처리 시스템 Batch processing system

1950년대 초기 운영체제의 형태.

여러 개의 작업을 단일 작업으로 묶어서 일괄 처리.

자기 테이프, 자기 디스크와 같은 보조기억장치를 이용하여 프로세서를 구동시켰으나 속도가 느림.
보완책으로 모니터링(monitoring), 버퍼링(buffering), 스풀링(spooling) 등의 개념 활용.

모니터링: CPU의 유휴시간(idle time)을 효율적으로 사용하기 위해 CPU의 프로세스를 지속적으로 관찰하여 작업 순서 자동 변경

버퍼링: CPU가 어떤 작업을 처리하는 동안, 버퍼에 다음에 처리할 작업을 미리 읽어 저장해 둠

스풀링: 속도가 빠른 디스크를 버퍼처럼 사용해서 미리 입출력 장치에서 읽음

ex) OMR

2. 다중 프로그래밍 시스템 Multi-programming system

1960년대.

일괄 처리 방식이 CPU를 비효율적으로 사용하는 것을 개선, 발전시킴.

CPU 유휴시간에 다른 프로세스를 처리하여 입출력 장치와의 속도차이를 해소.

실제 CPU에서는 한 개의 프로그램만 실행, 나머지 프로그램은 입출력 수행 또는 대기상태

메모리에 여러 프로세스를 수용해야 하므로 메모리 관리가 복잡해짐

실행 대기중인 프로세스 간 처리 순서 스케쥴링 필요

3. 실시간 처리 시스템 Real-time processing system

1960년대.

운영체제에 특정한 작업을 동작시키면 끝날 때 까지 아무것도 할 수 없었던 종전의 시스템 개선

일정시간 동안 정해진 프로세스 실행 후 다음 프로세스에 대한 대기와 실행 등 제어 가능

ex) 공정 제어 기계, 의료기 시스템

4. 시분할 처리 시스템 Time-sharing system

1960년대.

현재 일반 운영체제와 비슷해지기 시작함

프로세스의 사용시간을 작게 나누어 다중 사용자(multi-user)나 여러 작업을 한 대의 컴퓨터에서 할 수 있게 됨.

5. 분산 처리 시스템 Distributed data processing system

1980년대.

하나의 대형 컴퓨터에서 수행하던 기능을 분산된 여러 컴퓨터에 분담 후 네트워크를 통하여 처리하는 방식

표준: 코바(CORBA, Common Object Request Broker Architecture)

네트워크에서 분산 프로그램 객체를 생성, 배포, 관리하기 위한 구조와 규격

네트워크에서 이기종간의 시스템이 서로 통신할 수 있도록 함.

6. 다중 처리 시스템 Multi-processing system

1990년대.

여러 개의 작업을 하나의 시스템에서 동시에 처리할 수 있음

각각의 CPU가 언제나 실행중인 프로세스를 갖도록 하여 CPU의 활용을 극대화

대부분의 경우, 프로세스의 수가 CPU보다 많기 때문에 나머지 프로세스들은 실행되기까지 기다려야 함.

프로세스가 시스템 자원을 기다려야 하기 전까지는 계속 실행되고, 기다리다가 자원을 얻으면 재실행됨.

DOS와 같은 단일 처리(uni-processing) 시스템에서 CPU는 아무 것도 하지 않고 대기시간을 낭비함.

동시에 많은 프로세스가 메모리 내에 존재하며, 한 프로세스가 무언가를 기다려야 할 때마다 다른 대기중인 프로세스가 CPU를 사용하도록 함. 그 순서는 스케줄러의 역할이며, 리눅스의 경우 공정한 여러가지의 스케쥴링 정책을 사용함.

ex) 리눅스

 

 

 

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Multi-Processing VS. Multi-Programming VS. Multi-Tasking VS. Multi-Threading

 

멀티프로세싱이란 여러 개의 프로세스(프로그램이 실행되어 메모리에 상주된 형태)를 동시에 실행시킬 수 있는 시스템을 말한다. 그러나 실제로 CPU가 동시에 여러 개의 프로세스를 실행하는 것은 아니며, 시간을 쪼개어 단위 시간을 정하는 시분할 방식(time-division)으로 CPU가 돌아가며 여러 개의 프로그램을 하나씩 실행한다. CPU는 언제나 하나의 프로세스만을 수행하고 있지만 시간 간격이 너무 짧아 사용자의 눈에는 여러 개의 프로세스가 동시에 실행되는 것처럼 보인다.

하나의 프로그램은 하나의 프로세스로 전환되어 실행될 수도 있지만, 여러개의 프로세스로 나누어 동시에 실행될 수도 있다. 이 때, 어떤 프로그램의 주 프로세스와 함께 동시에 실행되는 부수적인 프로세스들을 스레드라고 한다.

 

멀티프로그래밍: 유휴시간에 다른 프로세스를 실행하여 시간을 단축시킴

멀티태스킹: 동시에 여러 개의 프로그램들을 실행, 운영체제가 시분할 방식으로 알아서 처리해 줌
멀티스레딩: 각각의 태스크를 여러 개의 기능으로 나누어 이를 동시에 실행, 프로그래머가 프로그램 설계시에 직접 구현해 주어야 함.

※ Multi-processing > Multi-programming > Multi-tasking > Multi-threading

 

 

 

 

 

 

References

http://proneer.tistory.com/

http://stackoverflow.com/questions/6022629/difference-between-multitasking-multithreading-and-multiprocessing