십자성군의 비밀의 방

출처:http://wingsofgod.tistory.com

운영체제는 작업 수행방식에 따라 일괄 처리 시스템, 다중 프로그래밍 시스템, 다중 처리 시스템, 다중 시분할 시스템, 실시간 처리 시스템, 분산 처리 시스템 등으로 나눌 수 있다.

1. 일괄 처리 시스템(Batch Processing System)

.일괄적으로 처리하는 시스템
.초기의 컴퓨터 시스템에서 사용된 형태

-일정량 또는 일정 기간 동안 데이터를 모아서 한꺼번에 처리하는 방식

.이러한 일괄 처리를 위해서는 적절한 작업 제어 언어를 제공할 필요가 있다.
.컴퓨터 시스템을 효율적으로 사용할 수 있다.
.한꺼번에 많은 양을 처리한다->반환시간(Turn Around TIme)이 늦다.

.하나의 작업이 모든 자원을 독점한다.->CPU 유휴 시간이 줄어든다. (CPU가 동작하지 않고 쉬는 시간)
-급여계산, 지불 계산, 연말 결산 등의 업무등에 사용.

2. 다중 프로그래밍 시스템(Multi-Programming System)

-하나의 CPU와 주기억장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식
.CPU + 주기억장치 를 이용
.하나의 주기억장치에 두 개 이상의 프로그램을 기억시켜 놓고, 하나의 CPU와 대화하면서 동시에 처리하는 방식
->CPU의 사용률과 처리량이 증가

3. 시분할 시스템(Time Sharing System)

.여러 명의 사용자가 사용하는 (하나의)시스템에서---

.컴퓨터가 사용자들의 프로그램을 번갈아가며 처리한다->각 사용자에게 독립된 컴퓨터를 사용하는 느낌을 준다 

.라운드 로빈(Round Robin)방식이라고도 한다

.여러 사용자가 각자의 단말장치를 통하여 동시에 운영체제와 대화하면서 각자의 프로그램을 실행
.하나의 CPU는 같은 시점에서 여러 개의 작업을 동시에 수행할 수 없기 때문에

->CPU의 전체 사용 시간을 작은 작업 시간량(Time Slice)으로 나누어

->그 시간량 동안만 번갈아가면서 CPU를 할당하여 각 작업을 처리하는 원리
만약 이러한 시스템에 다중 프로그래밍 방식이 결합된다면 모든 작업이 동시에 진행되는 것처럼 대화식 처리가 가능하겠지??
.시스템의 전체 효율은 좋아지겠으나 개인별 사용자 입장에서는 반응 속도 느려질 수 있다.(응답 시간이 길어진다)

4. 다중 처리 시스템(Multi-Processing System) 

여러개의 CPU와 하나의 주기억장치를 이용하여 여러 프로그램을 동시에 처리하는 방식
.하나의 CPU가 고장나더라도 다른 CPU를 이용하여 업무처리가 가능

->그래서 시스템의 신뢰성과 안전성이 높아.
.여러 CPU는 하나의 메모리를 공유하며 단일 운영체제에 의해 관리
->프로그램의 처리 속도가 빠르다. 기억장치, 입출력장치 등의 자원 공유에 대한 문제점을 고려해야함


5. 실시간 처리 시스템(Real Time Processing System)

데이터 발생 즉시, 또는 데이터 처리 요구가 있는 즉시 처리하여 결과를 산출하는 방식
.처리 시간이 단축되고, 처리 비용이 절감
.우주선 운행이나, 레이저 추적기, 핵물리학 실험 및 데이터 수집, 전화교환장치의 제어, 은행의 온라인 업무 등 시간에 제한을 두고 수행되어야 하는 작업에 사용된다.


6. 다중 모드 처리(Multi-Mode Processing)

일괄 처리 시스템, 시분할 시스템, 다중 처리 시스템, 실시간 처리 시스템을 한 시스템에서 모두 제공하는 방식

7. 분산 처리 시스템(Distributed Processing System)

여러 개의 컴퓨터(프로세서)를 통신 회선으로 연결하여 하나의 작업을 처리하는 방식
->단말장치나 각 컴퓨터 시스템은 고유의 운영체제와 CPU, 메모리를 가지고 있다. 시분할 시스템과 대비

출처 : http://wingsofgod.tistory.com 
대부분의 내용을 그대로 가져와서 말만 조금 바꾸었음을 미리 알립니다.

운영체제(OS, Operating System)

컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리하며, 사용자가 컴퓨터를 편리하고 효과적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 여러 프로그램의 모임  윈도우, 리눅스, 매킨토시 등등

컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스로서 동작하는 시스템 소프트웨어의 일종

다른 응용 프로그램이 유용한 작업을 할 수 있도록 환경을 제공해준다.

.다중사용자가 접속했을 때, task를 분산해서 처리하는데 기능을 많이 부여

개인용 운영체제

.1명이 잘 사용하는데 중점을 둡니다. 

.서버용 운영체제는 여러사람이 골고르게 일을 할 수 있는데 주력하고, 개인용 운영체제는 한사람이 강력하게 일을 할 수 있도록 최적화되어있다.


※ 단일 작업 시스템(Single Tasking System)
  - 컴퓨터 시스템을 한 개의 작업이 독점하여 사용하는 방식으로, 예를 들어 DOS에서 워드 작업을 하다가 PC통신을 하려면 워드 작업을 종료해야 하는 것을 의미한다.

※ 다중 작업 처리 시스템(Multi-Tasking System)
  - 여러 개의 프로그램을 열어 두고 다양한 작업을 동시에 진행하는 방식으로, 예를 들어 Windows에서 워드 작업을 하고 있는 상태에서 음악을 들으며 엑셀, 그림판 등의 프로그램을 실행시켜 놓고, 필요할 때마다 해당 프로그램으로 바로 바로 전환하여 사용할 수 있는 것을 의미한다. 

Fireware

.OS미사용

.태스크 수가 많지 않으며, 동시에 접근하거나 우선순위 보장이 필요 없는 경우 사용

.즉, 과거의 임베디스 시스템같이 단순한 기능의 경우

RTOS

태스크들이 원하는 시간 안에 원하는 결과를 얻도록 보장해주는 운영체제

.태스크 수는 그리 많지 않으나 태스크 간 우선순위 보장이 반드시 필요한 경우

.임베디드 시스템의 근간

Non-RTOS

여러개의 태스크들이 동시에 같은 자원에 접근하려 할 때 중간에서 중재하는 OS

.같은 자원에 여러개의 태스크가 동시에 접근해야 할 경우

자원 : 네트워크 카드나 메모리 등과 같은 소프트웨어 구동에 필요한 시스템 자원

태스크 : 독립적으로 실행 가능한 SW 단위로서 프로세스, 스레드가 이에 속함

실시간 시스템(Real-Time System)

정해진 시간 내에 결과를 출력하는 시스템.

(빠른 처리가 아닌 '정해진 시간'을 넘겨서는 안된다는 의미)

임베디드 시스템은 실시간적 요소를 포함한데(실시간 시스템을 포함)

실시간 시스템

-경성 실시간 시스템(Hard Real-Time System)

 .정해진 시간 내에 작업의 결과가 '절대적'으로 출력되어야 하는 시스템

 .실패할 경우 치명적인 결과를 초래

-연성 실시간 시스템(Soft Real-Time System)

 .치명적인 결과를 초래하지는 않는 시스템

 .시간 지연이 발생하더라도 시스템 오류가 되지 않을수도 있다.

이부분은 책의 내용을 정리한것.

발췌. 뻔뻔하게 배우는 임베디드 리눅스

앞에 언급했던 MPU와 MCU 내용을 잊던지, 아니면 이제 말하는 CPU Core를 앞에서 언급한 CPU라고 생각하면 편하겠다.

.CPU Core는 우리가 작성한 소프트웨어를 실행한다.(연산 처리)

.CPU Peripheral은 다른말로 Controller라 부른다. CPU Core에서 처리된 연산 결과가 CPU 주변 하드웨어를 제어하는 일일 경우 이를 담당한다.

.따라서 CPU를 선정할 때 하드웨어적인 관점에서는 CPU Peripheral을 살펴보며 소프트웨어적인 관점에서는 CPU Core를 살펴본다.

.단순한 LED회로의 구성은 별로 어려울것 없겠으나 TFT-LCD를 제어하기 위한 회로를 직접 설계하기는 어렵기에 CPU Peripheral에 TFT-LCD를 제어할 수 있는 Controller가 들어있는 CPU를 선정한다면 회로 구성이 매우 쉽고 단순해질 수 있다.

MPU의 경우 CPU Core가 CPU의 대부분을 차지할 정도로 '소프트웨어 연산 처리 능력'에 중점을 둔 CPU이다.

MCU는 주변 장치(디바이스)들을 제어할 회로 구성을 간단하게 하기 위해 'CPU 주변 장치를 제어할 회로를 CPU 내부에 포함'시키는 데 중점을 둔 CPU이다.

MPU는 범용 시스템용으로 많이 사용되며, MCU는 임베디드 시스템용으로 많이 사용된다.

발췌.ahinoam75(네이버 블로그)

마이크로프로세서와 마이크로콘트롤러란 무엇인가?

1. 마이크로프로세서(MicroProcessor)

마이크로프로세서(microprocessor, 간단히 "μP"라고 표기함)는 컴퓨터의 中央處理裝置(Central Processing Unit ; CPU)를 단일 IC(Integrated Circuit) 칩에 집적시켜 만든 반도체 소자로서, 1971년에 미국의 Intel사에 의하여 세계 최초로 만들어졌으며 오늘날은 이를 흔히 MPU(MicroProcessor Unit)라고 부르기도 한다.

즉, 마이크로프로세서는 CPU의 여러 형태중에서 1개의 소자로 만들어진 종류이므로, 모든 마이크로프로세서는 CPU이지만 모든 CPU가 곧 마이크로프로세서인 것은 아니다. 그러나, 이를 MPU라고 부를 때는 이것이 곧 마이크로프로세서를 의미한다. 이것은 일반 컴퓨터의 중앙처리장치에서 주기억장치를 제외한 연산장치, 제어장치 및 각종 레지스터들을 단지 1개의 IC 소자에 집적시킨 것이므로 演算, 制御, 判斷, 記憶, 計時, 프로그램에 의한 처리 등의 기본적인 처리기능은 일반 중 대형 컴퓨터의 CPU에 비하여 별로 다를 바가 없다.

한편, 이와 같은 마이크로프로세서를 CPU로 사용하여 만든 소형 컴퓨터를 마이크로컴퓨터(microcomputer)라고 한다. 이에 비하여 미니컴퓨터 이상의 중대형 컴퓨터에서는 CPU를 많은 소자를 사용하여 전용으로 설계하게 된다. 마이크로컴퓨터에서처럼 마이크로프로세서를 사용하여 컴퓨터를 설계하면 CPU가 하나의 IC 소자로 간단히 구성되므로 전체 시스템이 小形輕量化되고, 소비전력이 적어지며, 가격이 낮아질 뿐만 아니라 부품수가 적어서 시스템의 신뢰성이 높아지는 등의 장점을 갖는다.

이와 같이 마이크로컴퓨터가 대형이나 미니컴퓨터와 구별되는 가장 큰 구조상의 특징은 CPU로서 마이크로프로세서를 사용한다는 것인데, 최근에는 미니컴퓨터급에 마이크로프로세서를 사용하는 경우가 점점 많아지고 있어서 이들의 분류기준이 모호해지고 있다. 또한, 이처럼 마이크로컴퓨터의 성능이 크게 향상되어 수퍼마이크로化함에 따라 미니컴퓨터의 立地는 점점 좁아지고 있다.

2. 마이크로콘트롤러(MicroController)

마이크로프로세서 중에 1개의 칩내에 CPU 기능은 물론이고 일정한 용량의 메모리(ROM, RAM 등)와 입출력 제어 인터페이스 회로까지를 내장한 것을 특별히 마이크로콘트롤러라고 부른다. 이것은 일반 마이크로프로세서가 널리 사용되기 시작하면서 1970년대 중반부터 나타난 형태로서 범용의 목적보다는 기기 제어용에 주로 사용되므로 붙여진 이름이며, 이는 1개의 소자만으로 완전한 하나의 컴퓨터 기능을 갖추고 있으므로 "단일 칩 마이크로컴퓨터(one-chip 또는 single-chip microcomputer)"라고도 부른다.

제어 응용 시스템에 마이크로콘트롤러를 사용하게 되면 범용 마이크로프로세서나 하드웨어 논리를 사용하는데 비하여 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다.

① 제품이 소형경량화된다. 시스템의 콘트롤러 부분이 마이크로콘트롤러 LSI 1개와 극히 소수의 외부 소자들도 간단히 구성되므로 크기와 무게가 현저히 줄어들고 소비전력도 적어진다. 이에 따라 부수적으로 전원장치까지도 소형경량화된다.
② 제품의 가격이 싸진다. 콘트롤러 부분이 단순화됨에 따라 부품비, 제작비, 개발비가 감소되고, 개발기간도 단축된다.
③ 시스템의 신뢰성이 향상된다. 콘트롤러가 단순화되어 부품수가 적어지고 신뢰도가 높은 소자를 사용하므로 고장률이 감소하며 유지보수가 용이해진다.
④ 시스템의 융통성이 커진다. 하드웨어에 의존하는 부분을 소프트웨어로 처리할 수 있게 되므로 기능의 변경이나 확장에 보다 유연하게 대응할 수 있다.

종래의 마이크로콘트롤러는 CPU 기능에다 한정된 용량의 메모리(기본적으로 SRAM을 가지고 있으며 EPROM, OTP ROM, 또는 플래시 메모리를 함께 내장하는 모델도 있음)와 인터럽트 제어기, 직렬 및 병렬 인터페이스, 카운터/타이머 등을 내장하는 정도에 불과하였으나, 최근에는 DMA 제어기와 같은 고성능의 I/O 기능, 고속의 직렬통신 기능, A/D 컨버터, PWM 출력, PLL 회로 등을 내장하여 각종 제어 시스템에 사용하기에 보다 편리해지고 있다.

이와 같이 오늘날의 마이크로콘트롤러는 각 응용분야에 적합하도록 매우 많은 종류와 모델이 개발 사용되고 있으며, 범용 마이크로프로세서를 지칭하는 MPU와 구별하여 MCU (MicroController Unit 또는 MicroComputer Unit)라고 부르기도 한다.

< 주의 1 >

보통 넓은 의미에서 마이크로프로세서라고 하면 범용 마이크로프로세서(MPU)는 물론이고 마이크로콘트롤러(MCU)나 RISC 프로세서, DSP 등 CPU의 기능을 포함하는 단일 반도체 소자를 모두 지칭하는 포괄적인 개념이 된다.

< 주의 2 >

우리는 "원칩" 또는 "싱글칩"이라는 말을 전혀 엉뚱하게 잘못 사용하는 사례를 흔히 볼 수 있다. 즉, "원칩 마이크로프로세서"나 "싱글칩 마이크로프로세서"는 잘못된 표현이다. "마이크로프로세서"라는 말에는 이미 단일 반도체 소자라는 개념이 포함되어 있으므로 여기에 굳이 "원칩"이나 "싱글칩"이라는 말을 덧붙이는 것은 옳지 않으며, 이는 "역전앞", "처가집"과 같은 경우가 되는 것이다. 그러나, "원칩 마이크로컴퓨터"나 "싱글칩 마이크로컴퓨터"라는 표현은 정당하다. 마이크로컴퓨터는 CPU(MPU)에 여러 가지의 메모리 소자나 I/O 소자들을 접속하여 만들어지는 것이 일반적인데 이를 하나의 소자로 집적하였으니 당연히 "원칩 마이크로컴퓨터"요 "싱글칩 마이크로컴퓨터"라 할 수 있는 것이다. 시중에는 분명히 마이크로콘트롤러에 관한 책인데 "원칩 마이크로프로세서..."라는 식으로 제목을 달아놓은 웃기는 책도 있다.

질문.

mpu,mcu하는 용어들은 뭔말인가요--?

MPU는 Micro Processing Unit, ,MCU는 Micro Control  Unit  이라는 뜻이고

둘다 8051처럼 한칩속에 I/O장치와 메모리등을 작은 한개의 칩속에 모두 집적시켜 

밥솥이나 냉장고  산업용 장비등 어떤 콘트롤러에 응용하기 위한 용도로 사용하는

CPU를 말합니다.

일반 CPU와 다른점은 MPU나 MCU는 한개의 칩속에 기계 제어를 위한 모든

디바이스가 집적 되어 있다는것입니다.

하지만 MPU는 MCU보다는 좀더 광의어로 쓰이고 MPU라고 하면 일반 CPU도

포함되기도 합니다. 즉 MPU는 CPU와 동의어로도 많이 쓰입니다.

그러기 때문에 한칩으로 된건 원칩 마이크로 콘트롤러 라고 하거나

 MCU라 하는것이 좋습니다.

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GUI(Graphic User Interface)

사용자가 컴퓨터와 정보를 교환할 때, 그래픽을 통해 작업할 수 있는 환경을 말한다. 마우스 등을 이용하여 화면에 있는 메뉴를 선택하여 작업을 할 수 있다.

사용자가 그래픽을 통해 컴퓨터와 정보를 교환하는 작업 환경을 말한다.

옛 도스와 같이 키보드로 문자를 치면 단순히 문자가 떠오르는, 문자일색의 작업환경을 말하는 것이 아니라 마우스를 이용하여 화면의 누름버튼을 클릭하는 등 스크롤바, 아이콘, 이미지를 이용하여 컴퓨터와 작업하는 환경을 뜻한다

PDA(Personal Digital Assistant)

휴대형 정보 단말기

네이버 사전

개인 정보를 관리하거나, 컴퓨터와 정보를 주고받을 수 있는 휴대용 컴퓨터의 일종이다. 손으로 정보를 직접 써서 입력받을 수 있고, 무선인터넷도 가능하다

노트북보다 훨씬 작은 소형 컴퓨터이면서 전자수첩보다 강력한 컴퓨팅 파워를 가진다.

휴대용 컴퓨터라고도 할 수 있는만큼 일정 관리, 주소록, 메모장, 게임 등 다양한 기능을 가지고 있다.

이러한 점에서 어찌보면 범용시스템(ex.개인용컴퓨터)이라 할 수도 있겠으나 범용시스템과의 차이점을 들자면

1.개인용 컴퓨터는 시스템 용량을 사용자가 쉽게 조절할 수 있지만 PDA는 가능은 하지만 쉽지 않다

2.개인용 컴퓨터는 다양한 입/출력 시스템, 사용자 인터페이스 시스템을 포함하지만, PDA는 상당히 제한된 입/출력 시스템, 사용자 인터페이스 시스템을 포함한다.

3. 사용전원에서, 개인용 컴퓨터는 고정된 곳에서의 사용을 전제로 배터리를 사용하지 않지만, PDA는 이동용 배터리를 포함한다.

4. PDA는 크기가 작고 이동하면서 사용할 수 있다.

이러한 차이점에서 PDA는 다양한 용도에도 불구하고 임베디드 시스템으로 분류된다.

범용시스템

앞에서 임베디드 시스템은 '특정한 기능'을 수행하는데 특화되어 있다.

우리가 일반적으로 사용하는 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 기업용 대형 컴퓨터는 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는 시스템이지만, 특별히 정해진 용도로만 사용되는 것이 아니라 메모리에 적재되어 실행되는 프로그램에 따라 여러 가지 용도로 사용될 수 있다.

말하자면 귀에걸면 귀걸이, 코에걸면 코걸이 같은 느낌이겠다.

메모리에 저장된 게임프로그램을 실행하면 게임용 컴퓨터이고, 문서작업 프로그램을 실행시키면 사무용 컴퓨터이고, 미디어플레이어를 실행시키면 미디어용 컴퓨터가 되겠다. 이처럼 하나로 용도가 정해져 있지 않은, 여러 용도로 사용할 수 있는 시스템이 범용시스템이라 할 수 있겠다.

But)

 PDA는 범용시스템같이 보이나 임베디드 시스템이라 한다. 이는 임베디드시스템의 정의가 좀더 포괄적으로 변하였음을 의미한다. 이는 다음에 설명.