20250407수업
Gate들을 이용한 보다 복잡한 회로들
-Half Adder and Ful Adder
결과값들을 자리에 놓고 결과 도출
2개의 bit와 이전 자리에서 넘어오는 carry를 고려한 addition을 수행
-Ripple-carry Adder (원리이해)*****
: full adder들을 순차적으로 연결하여 구현
특성에 맞춰서 동작하게 만드는 형태로 발전한 것 : Carry Look-ahead Adder
-Decoder and binary encoder
one-hot coder를 입력받아 이진수로 변환
->이를 반대로 수행하는 binary decoder
1.Binary encoder
입력된 데이터를 Equivalent binary code로 전환해서 결과값을 도출한다
2.Display decoder
위의 예에서 DCBA 가 각각 2진수의 자리수
0100 이 2진수로 4에 해당하며, C만 1이 되는 예를 위의 그림이 보여준다
-Mux and DEmux
Mux랑 Demux의 차이점 구별하기
OS (operating system) 운영체제
컴퓨터 시스템을 구성하고있는 여러가지 자원에게 어떤 동작을 하도록 지시하고 관리하는 역할을 하는 프로그램들의 집합
사용자 측면에서 컴퓨터의 하드웨어에 대한 지식 없이도 컴퓨터시스템을 쉽게 사용 가능하게 해주고 시스템 측면에선 컴퓨터 시스템의 선능을 최대 한도로 향상시키는 프로그램
- 컴퓨터 하드웨어 관리
- 응용프로그램들의 토대를 제공해주는 프로그램
- "사용자, 응용프로그램들"과 "하드웨어" 사이의 중간 매개체 역할
OS의 목적
사용자 인터페이스를 제공하면 사용자가 컴퓨터의 H/W 지식 없이도 편리하게 시스템을 사용하게 함
- 그래픽 유저 인터페이스(GUI)와 CLI 및 shell: 컴퓨터 시스템을 사용할 수 있게 해주는 interface
- POSIX 와 같은 system call: OS와 Application 간의 interface
OS의 주요기능
- 컴퓨터의 다양한 H/W를 추상화하고, 이들을 사용자 및 응용프로그램들이 접근가능하도록 API를 제공하는 것
- 이 API를 이용하는 programming으로 다양한 응용프로그램이 컴퓨터에서 추상화된 H/W를 사용할수있다
OS가 제공해야하는 서비스를 위한 표준 API로 가장 유명한 표준안은 POSIX임.
OS가 제공하는 Services
1.프로그램의 실행 : 사용자가 원하는 프로그램 실행
2.입출력 동작 지원 : 프로그램이 데이터의 I/O를 수행할 수 있게 지원
3.파일 시스템 조작 : 파일의 생성, 삭제 등의 파일 관리에 대한 기능을 제공
4.자원 관리 및 할당 : 해당 자원 할당을 수행
5.계정관리 : 컴퓨터에 관한 기록을 저장하고, 이를 처리하여 자원의 활용 상태 파악등에 이용
6.오류탐지 : 항상 가능한 한 모든 오류의 상태를 탐지
7.보호 : 정보보호 체제 제공
운영기법에 의한 종류
- 일괄 처리 시스템 : 한번에 하나의 프로세스만 수행, 항상 메모리에 상주하고 작업을 일괄처리한다. 시대적으로 가장 먼저 생겨난 형태이고 단점은 전자적 장치의 속도보다 상대적으로 느려 CPU가 쉬는경우가 많다
- 다중 프로그래밍 시스템 : 여러개의 프로세스를 동시에 메모리에 적재하고 그 중의 하나의 프로그램이 수행하다가 대기상태가 되면 그동안 다른 프로그램을 실행하는 방식이다. 입출력과 프로그램의 실행을 병렬로 할 수 있어, CPU 사용 효율이 증가한다
멀티태스킹 시스템
- 여러 개의 CPU 와 한 개의 주기억 장치로 여러 프로그램을 동시에 처리하는 시스템
- 여러 process가 동시에 수행된다(core수 만큼)
20250409수업
OS
다중 처리 시스템
1.여러 개의 CPU 와 한 개의 주기억 장치로 여러 프로그램을 동시에 처리하는 시스템.
2.여러 process가 동시에 수행됨 (core수 만큼).
실시간 처리 시스템
1.프로세서 작동이나 데이터 흐름에 엄격한 (처리 혹은 응답)시간 제약 이 있을 때 사용.
2.발생 data를 곧바로 바로 처리.
3.실시간 시스템의 운영체제는 보통 특수 목적용이다.
ex) 기차표 예약 업무, 은행 업무
다중 모드 시스템
일괄 처리 시스템 + 시분할 시스템 + 다중 처리 시스템 + 실시간 처리 시스템
분산 처리 시스템
1.네트워크를 통해 통신하여 그 기능을 제공
2.여러 프로세서를 사용하지만, 밀결합(tightly-coupled) 구조가 아닌 소결합(loosely-coupled) 형태
3.컴퓨터 버스나 클럭을 공유하지 않고, 네트워크를 이용해 통신
Grid Computing System 이 대표적인 분산처리 시스템 이다.
kernel
하드웨어와 어플리케이션 사이에서 인터페이스를 제공한다
다음 그림은 Linux Architecture로 Kernel이 OS에서 어디에 위치하는지를 보여줌
컴퓨터 H/W resource에 대한 interface 제공
- C프로그래머의 경우 직접적으로 system call을 호출하지 않고, C Standard Library를 통해 우회적으로 호출함
- H/W와 Kernel간의 interface는 일반적으로 다음과 같은 H/W별로 그룹화된 개별 interface 들의 모음으로 구성됨.
(CPU Interface, Main Memory Interface, File System and Block Device Driver Interface, Network Interface (and Driver), Device Driver Interface (=키보드, 터미널, H/W interrupts 등) )
OS에서의 역할.
- OS는 kernel에 system program (shell 및 여러 s/w)들이 더해져서 구성된다.
- 추가되는 system program들은 file system utility, windowing systems 등등으로 User 또는 User program들이 컴퓨터를 보다 편리하게 사용할 수 있도록 해줌.
- 사실 kernel은 컴퓨터 사용자와 직접적으로 interaction은 하지 않고, shell이 중간에 위치하여 이를 담당함 .
console
컴퓨터에 command를 작성하여 입력하고 그 결과를 확인할 수 있는 물리적 입출력 장치
터미널과 유사한 의미를 지니고 있지만 물리적 측면이 강조된 경우에 사용된다
terminal
컴퓨터에 local 또는 remote로 접속할 수 있는 console을 S/W로 구현한 것.
(보통 shell이 수행되도록 해주는 wrapper라고 볼 수 있다.)
과거 terminal이나 console 모두 teletype(tty, 독립된 HW system)로 구성되었으나, 기술의 발전으로
- 다른 컴퓨터의 OS에 접속하거나
- 한 컴퓨터에 다중 사용자가 접속하는 게 일반화 되면서
- tty가 컴퓨터의 SW로 바뀌게 됨.
때문에 terminal은 virtual terminal, terminal emulator, soft terminal 라고도 불림
현재는 console이나 teletype(tty) writer보다는 terminal이라는 용어가 보다 많이 사용된다
shell
사용자와 OS의 kernel 사이에 위치하고
- 사용자가 입력한 명령어들을 해석
- kernel (OS) 로 전달하여 실행시킴
- 그 결과를 사용자에게 다시 보여주는 역할 담당
터미널 내부에서 동작하며, CLI를 사용하는 게 일반적임
OS의 구성요소로서 shell은 kernel과 사용자 사이에 위치한다
UNIX
특징
- 다양한 영역에서 수많은 응용프로그램을 구동시키는 개방형 표준 운영체제로 자리잡음
- 대부분의 구현이 C언어 기반이며, 특정 HW시스템 종속적인 부분만을 수정할 경우 새로운 HW시스템에서 동작이 가능함
-C언어 자체가 UNIX를 만들기 위해 개발된 언어이다
- interactive system (~time sharing system)이면서 multi-processing 및 multi-user system
다른 OS들과의 관계
1.UNIX 의 상용화 및 Linux의 등장
2.UNIX, Linux, MacOS의 관계와 POSIX
-BSD는 UNIX에서 파생되어 UNIX 소스 코드를 사용했으며, Genetic UNIX라고 불림
3.Windows와 UNIX
LINUX
- UNIX-like OS이면서 교육용 OS인 MINIX 을 기반(개발환경으로 이용했으며, MINIX의 코드를 사용한 건 아님)으로
- LINUX의 소스코드가 개발된 것으로 알려져 있다.