[방통대/운영체제] 1. 하드웨어 제어 및 CPU 동작 모드

 

 

목차

<1. 컴퓨터 시스템과 운영체제>
1-1. 컴퓨터 시스템의 구성
1-2. 운영체제란?
1-3. 운영체제와 하드웨어 제어

<2. CPU 동작 모드>
2-1. CPU 동작 모드 종류
2-2. CPU 동작 모드 변경 방법

 

<1. 운영체제>

 

1-1. 컴퓨터 시스템의 구성

① 하드웨어 : CPU, 메모리, 저장장치, 입출력 장치, 네트워크 장치 등

② 소프트웨어 : 응용 소프트웨어, 시스템 소프트웨어

③ 펌웨어 : 특정 하드웨어 장치에 포함된 소프트웨어

 

1-2. 운영체제란?

- 시스템 소프트웨어

- 컴퓨터 하드웨어 자원을 관리

- 컴퓨터 프로그램이 동작하기 위한 서비스를 제공

 

1-3. 운영체제와 하드웨어 제어

운영체제는 하드웨어와 응용 프로그램 사이에 위치함.

 

- 하드웨어에 대한 제어는 운영체제만 함.

- 응용 프로그램은 운영체제를 통해서만 하드웨어 이용.

 

 

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<2. CPU 동작 모드>

 

2-1. CPU 동작 모드 종류

① 슈퍼바이저 모드 (커널 모드)

- 운영체제의 커널이 동작되는 모드

- 하드웨어를 직접 제어할 수 있는 CPU 명령어 사용 가능

 

② 보호 모드 (사용자 모드)

- 응용 프로그램이 동작되는 모드

- 하드웨어를 직접 제어할 수 있는 CPU 명령어 사용 불가능

 

2-2. CPU 동작 모드 변경 방법

시스템 호출

- 응용 프로그램이 운영체제에게 서비스를 요청하는 메커니즘

 

<동작모드 단계>

① 시스템 호출

② 보호 모드에서 슈퍼바이저 모드로 변경

③ 커널 동작

④ 하드웨어 제어

 

 

 

<정리>

 

즉, 응용 프로그램에서 운영체제를 제어하기 위해서는

 

1. 응용 프로그램에서 시스템 호출을 함.

2. 직접 운영체제를 제어할 수 있도록 CPU 동작 모드가 슈퍼바이저 모드로 변경되고,

3. 운영 체제의 커널이 동작되어,

4. 하드웨어를 제어함