01. 운영체제란 무엇인가

안녕하세요 한소희입니다. 공부를 통해 배운 내용을 작성하고 있습니다. 혹여 해당 포스팅에서 잘못된 부분이 있을 경우, 알려주시면 빠르게 수정 조치하도록 하겠습니다. 감사합니다.

 

 

목차

1. 정보란 무엇인가?

2. 컴퓨터란 무엇인가?

3. 운영체제란 무엇인가?

---

 

1. 정보란 무엇인가

칼로드 셰년이 정보에 대해 수학적으로 정의한 것. 불확실성한 상황을 측정한 것을 수치적으로 변환한 것

 

1-1. 정보의 최소 단위

bit (binary digit)

 

1-2. 정보량

어떤 사건의 정보량(I(x))은, -log2의 해당 사건이 나올 확률

 

 

1-3. 정보의 처리

부울 대수(NOT, AND, OR) 활용해 논리 게이트(NOT, AND, OR, XOR, NAND, NOR) 만들어, 논리회로 생성해 정보를 0에서 1로, 1에서 0으로 변환하는 것

 

1-4. 정보별 처리 방법

• 덧셈: 반가산기, 전가산기
• 뺄셈: 2의 보수 표현법
• 곱셈.나눗셈: 덧셈 뺄셈 반복
• 실수 연산: 부동 소수점 표현법
• 함수: GOTO (내가 원하는 곳으로 점프하거나 되돌아갈 수 있는 것, (ex: if, for...)
• 나머지 삼각함수 등의 함수는 위의 방법을 조합 적용해 가능

※ 반가산기: 2진수 한 자리 덧셈해 carry와 덧셈 결과 출력

※ 보수표현: 컴퓨터는 뺄셈을 direct하게 할 수 없어, x-y → x+(-y)로 변환. 이때 +(-y)를 보수라고 지칭

※ 부동소수점 연산 참고링크: https://codetorial.net/articles/floating_point.html

 

 

---

 

2. 컴퓨터란 무엇인가

컴퓨터란, 정보를 처리하는 기계

 

2-1. 컴퓨터의 할아버지

앨런 튜링

2-2. 컴퓨터의 아버지

폰 노이만, 그는 내장형 프로그램 방식을 처음 도입.

하드웨어를 만들면 소프트웨어에 따라 하드웨어 목적이 달라지는데, 프로그램을 RAM에 정의할 수 있게 됨

RAM에 적용된 프로그램을 CPU에 fetch, 처리된 CPU 데이터를 execute.

 

2-3. 컴퓨터의 성질

범용성	계산가능성
NOT, AND, OR 게이트만으로 모든 계산을 할 수 있다.	Turing-Computable : 튜링 머신으로 계산가능한 것
NAND 게이트만으로 모든 계산을 할 수 있다.	Halting Problem (정지문제) : 튜링 머신으로 계산 불가능한 것

 

※ NAND 게이트 : 모든 입력이 참일 때에만 거짓인 출력을 내보내는 논리 회로

   참고링크: https://ko.wikipedia.org/wiki/NAND_게이트

NAND 게이트 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

 

---

 

3. 운영체제(Operating Sys.)란 무엇인가?

컴퓨터에 항상 실행중인 프로그램 하드웨어를 기본적으로 컨트롤하는 기능

일반적으로, 하드웨어를 OS가 감싸는 구조다.

 

3-1. 운영체제 기능

• 프로세스를 관리
• 자원을 관리
• User interface(마우스 키보드 입출력 등) 관리