<운영체제> 시분할 시스템이란

시분할 시스템(時分割 System, 영어: time-sharing)은 컴퓨터를 대화식으로 사용하려는 시도에서 탄생하였다. 시분할 운영 체제는 CPU 스케줄링과 다중 프로그래밍을 이용해서 각 사용자들에게 컴퓨터 자원을 시간적으로 분할하여 사용할 수 있게 해 준다.

 

음 여기서 이제 시분할 시스템과 라운드로빈 그리고 선점형 스케줄링과의 관계를 보자.

 

라운드 로빈 스케줄링(Round Robin Scheduling, RR)은 시분할 시스템을 위해 설계된 선점형 스케줄링의 하나로서, 프로세스들 사이에 우선순위를 두지 않고, 순서대로 시간단위(Time Quantum)로 CPU를 할당하는 방식의 CPU 스케줄링 알고리즘이다.

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운영체제에는 여러가지 운용기법들이 존재하는데 크게 7가지가 존재합니다. 오늘날 사용하는 OS의 운용기법은 주로 다중 모드 처리 방식과 분산 처리 시스템 방식을 사용합니다.

 

1. 일괄처리 시스템 

• 일괄 처리 시스템은 초기의 컴퓨터 시스템에서 사용된 형태로, 일정량 또는 일정 기간 동안 데이터를 모아서 한꺼번에 처리하는 방식입니다.
• 일괄처리를 위해 적절한 작업 제어 언어(Job Control Language)를 제공해야 합니다.
• 컴퓨터 시스템을 효율적으로 사용할 수 있습니다.
• 반환시간(Turn Around Time)이 늦지만 하나의 작업이 모든 자원을 독점하므로 CPU 유휴 시간이 줄어듭니다.
• 급여 계산, 지불 계산, 연말 결산등의 업무에 사용됩니다.

2. 다중 프로그래밍 시스템 

다중 프로그래밍 시스템(Multi-Programming System)은 하나의 CPU와 주기억장치를 이용하여 여러개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식입니다.

• 하나의 주기억장치에 두개 이상의 프로그램을 기억시켜 놓고, 하나의 CPU와 대화 하면서 동시에 처리합니다.
• CPU의 사용률과 처리량이 증가합니다.

 

 3. 시분할 시스템 

시분할 시스템(Time Sharing System)은 여러 명의 사용자가 사용하는 시스템에서 컴퓨터가 사용자들의 프로그램을 번갈아가며 처리해줌으로써 각 사용자에게 독립된 컴퓨터를 사용하는 느낌을 주는 것으로, 라운드 로빈(Round Robin)방식이라고도 합니다.

• 여러 사용자가 각자의 단말장치를 통하여 동시에 운영체제와 대화하면서 각자의 프로그램을 실행합니다.
• 하나의 CPU는 같은 시점에서 여러 개의 작업을 동시에 수행할 수 없기 때문에, CPU의 전체 사용시간을 작은 작업 시간량으로 쪼개어 그 시간량 동안만 번갈아가면서 CPU를 할당하여 각 작업을 처리합니다.
• 다중프로그래밍 방식과 결합하여 모든 작업이 동시에 진행되는 것처럼 대화식 처리가 가능합니다.
• 시스템의 전체 효율은 좋아지나 개인별 사용자 입장에서는 반응 속도가 느려질 수 있습니다.
• 각 작업에 대한 응답 시간을 최소한으로 줄이는 것을 목적으로 하며, 하드웨어를 보다 능률적으로 사용할 수 있습니다.

 

 4. 다중처리 시스템 

다중 처리 시스템(Multi-Processing System)은 여러개의 CPU와 하나의 주기억장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식입니다.

• 하나의 CPU가 고장나더라도 다른 CPU를 이용하여 업무를 처리할 수 있으므로 시스템의 신뢰성과 안정성이 높습니다.
• 여러 CPU는 하나의 메모리를 공유하며 단일 운영체제에 의해 관리됩니다.
• 프로그램의 처리 속도는 빠르지만 기억장치, 입출력장치 등의 자원 공유에 대한 문제점을 해결하여야 합니다.

 

 5. 실시간 처리 시스템 

실시간 처리 시스템(Real Time Processing System)은 데이터 발생 즉시, 또는 데이터 처리 요구가 있는 즉시 처리하여 결과를 산출하는 방식입니다.

• 처리시간이 단축되고, 처리 비용이 절감됩니다.
• 우주선 운행, 교통 제어, 레이더 추적기, 핵물리학 실험 및 데이터 수집, 전화교란장치의 제어, 은행의 온라인 업무 등 시간에 제한을 두고 수행되어야 하는 작업에 주로 사용됩니다.

 

 6. 다중 모드 처리 

다중 모드 처리(Multi-Mode Processing)은 일괄 처리 시스템, 시분할 시스템, 다중 처리 시스템, 실시간 처리 시스템을 한 시스템에서 모두 제공하는 방식입니다.

 

 7. 분산 처리 시스템 

분산 처리 시스템(Distributed Processing System)은 여러개의 컴퓨터(프로세서)를 통신 회선으로 연결하여 하나의 작업을 처리하는 방식입니다. 각 단말장치나 컴퓨터 시스템은 고유의 운영체제와 CPU, 메모리를 가지고 있습니다.

 

결국 시분할 시스템의 목적은 여러 프로그램이 동시에 돌아가는 착각을 할 수 있도록, 라운드 로빈 방식을 사용해 주는 것이네, 맨날 한 컴퓨터에 여러 사용자가 막힘없이 사용하는 예시만을 들어서 와 닿지 않았다.