34. 가상 운영체제와 가상 머신

• 다양하고 복잡해진 운영체제
  • 운영체제의 조상 격인 유닉스 운영체제 6판은 1975년에 두 명이 작성했고 C와 어셈블리 언어 9,000행으로 이루어져 있었다. 오늘날 리눅스는 1천만 행이 훨씬 넘고, 수십 년간 수천 명이 작업한 결과물이다.
• 리눅스
  • 리눅스는 핀란드 대학생이었던 리누스 토르발스(Linus Torvalds)가 1991년에 유닉스를 자신만의 버전으로 밑바닥부터 새로 만들기로 결심하면서부터 시작됐다.
  • 그 때 이후로 리눅스는 소프트웨어 산업에 막대한 영향력을 가진 운영체제가 되었다.
  • 리눅스는 오픈소스이므로 누구든 사용하고 기여한다.
  • 토르발스는 여저히 전반적인 통제권을 유지하고 있으며 기술적 결정의 최종 결정권자다.
• 멀티 부트
  • 디스크에 몇 개의 운영체제를 저장해 두고 컴퓨터를 켤 때마다 어느 것을 실행할지 결정할 수 있는 기능
• 가상 운영 체제(virtual operating system)
  • 다른 운영체제의 관리하에 어떤 운영체제를 가상 운영체제로 실행할 수도 있다.
  • VM웨어, 버추얼박스, 오픈소스인 젠같은 가상 운영체제 프로그램은 호스트 운영체제에서 다른 운영체제를 게스트 운영체제로 실행할 수 있게 해준다.
  • 호스트는 게스트가 생성하는 요청 중 파일 시스템 접근이나 네트워크 접근 등 운영체제 권한이 필요한 요청을 가로챈다. 호스트는 작업을 수행한 다음 게스트로 되돌아간다.
  • 게스트 운영체제는 호스트 운영체제 입장에서 보면 보통의 애플리케이션이다.
• 가상 머신(virtual machine)
  • 진짜 컴퓨터든 모형 컴퓨터 같은 상상의 컴퓨터든 간에, 컴퓨터인 것처럼 작동하는 프로그램을 흔히 가상 머신이라고 한다.
  • 즉, 이 컴퓨터는 소프트웨어로만 존재하지만 마치 하드웨어인 것처럼 그 작동 방식을 모방하는 프로그램이다.
• 클라우드 컴퓨팅
  • 클라우드 컴퓨팅은 가상 머신에 의존한다. 클라우드 서비스 제공 업체는 저장 공간과 네트워크 대역폭이 충분한 물리적 컴퓨터를 대량으로 보유하고 있고, 이런 자원을 이용해 고객에게 컴퓨팅 성능을 제공한다.
  • 아마존 웹 서비스 (Amazon Web Services), 즉 AWS는 최대 클라우드 컴퓨팅 제공 업체이며, 마이크로스프트 애저와 구글 클라우드 플랫폼이 그 뒤를 잇는다.
  • 넷플릭스 같은 대형 업체를 비로해서 많은 회사가 자체 서버를 운영하는 것보다 클라우드 컴퓨팅을 활용하는 것이 비용 면에서 더 효율적이라고 여긴다. 규모의 경제, 작업량 변화에 대한 높은 적응성, 내부 직원의 필요성 감소 덕분이다.

35. 운영체제가 일하는 법

• 부팅(booting) : 컴퓨터가 작동을 시작하는 과정은 원래 자력으로 해내다 (pulling oneself up by one’s bootstraps)라는 오래된 표현에서 나온 부트스트래핑이라고 불렸는데 지금은 그냥 부팅이라고 한다.

• 부팅 과정

  • 메모리와 다른 구성 요소를 점검해서 올바르게 작동하는지 확인
  • 컴퓨터에 어떤 외부 장치가 연결되어있는지 (프린터나 스캐너 등등) 하드웨어에 질문
  • 연결된 장치를 운영체제가 사용할 수 있도록 관련된 소프트웨어 구성 요소(드라이버)를 로드

• 시스템 콜(system call)

  • 애플리케이션은 운영체제의 특정 부분에 통제권을 넘겨주는 특별한 명령어를 실행함으로써 서비스를 요청한다. 운영체제는 요청에 포함된 어떤 일이든 처리하고 , 통제권과 처리 결과를 애플리케이션에게 돌려준다.
  • 운영체제에 서비스를 요청하는 이 진입점을 시스템 콜이라고 한다. 최신 운영체제에는 보통 수백 개의 시스템 콜이 있다.

• 디바이스 드라이버

  • 운영체제와 프린터나 마우스 같은 특정 종류의 하드웨어 장치 간에 가교 역할을 하는 코드다.
  • 드라이버 인터페이스는 운영체제가 서로 다른 장치에 균일한 방식으로 접근하도록 해서 장치를 전환하기 쉽게 해준다.
  • 예를 들어 운영체제는 어떤 프린터에든 균일한 방식으로 요청한다. 하지만 프린터마다 기능에 차이가 있다. 특정 프린터용 드라이버는 운영체제의 요청을 해당 프린터가 그 일을 수행하는 데 적합한 형태로 변환한다.

더 알아볼 것들

• 애플리케이션에서 운영체제로 통제권을 넘겨준다.

  • → 유저모드에서 커널모드로 들어간다.
  • 시스템콜과 인터럽트에 의해 이루어진다.

  

• 커널 모드가 있는 이유

  • 시스템을 보호하기 위해서.
  • 애플리케이션이 함부로 함부로 하드웨어를 다 점유해서 사용하면 다른 프로세스에 영향을 줄 수 있게 되고 전체 시스템에 영향을 줄 수 있게 된다.