[OS 운영 체제의 기능] 멀티태스킹의 비밀: 운영 체제의 역할

 

 

 

목차

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Ⅰ. 서론

1. 멀티태스킹이란 무엇인가?
2. 포스팅의 목적

Ⅱ. 본론

1. 1. 멀티태스킹의 기본 개념
2. 2. 멀티태스킹을 가능하게 하는 주요 기술
3. 3. 멀티태스킹의 유형
4. 4. 멀티태스킹의 장점과 한계

Ⅲ. 결론

 

 

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Ⅰ. 서론

 

멀티태스킹이란 무엇인가?

 

 

컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 처리할 수 있는 기능,

멀티태스킹(Multitasking)은

현대적인 운영 체제를 상징하는 핵심 기술입니다.

 

예를 들어, 음악을 들으면서 문서를 작성하고

파일을 다운로드하는 것이 가능하도록 만드는 것이 멀티태스킹입니다.

 

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포스팅의 목적

 

 

이 글에서는

운영 체제가 멀티태스킹을 어떻게 구현하는지,

멀티태스킹에 필요한 기술적 개념과

이를 효율적으로 활용하는 방법을 소개합니다.

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Ⅱ. 본론

 

1. 멀티태스킹의 기본 개념

 

멀티태스킹(Multitasking)은

운영 체제가 CPU 자원을 여러 작업(프로세스) 사이에서

나누어 사용하게 만드는 기술입니다.

 

• 싱글태스킹 vs 멀티태스킹:
  • 싱글태스킹: 한 번에 하나의 작업만 실행.
  • 멀티태스킹: 여러 작업이 교대로 실행되며, 사용자에게 동시 실행처럼 보임.

 

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2. 멀티태스킹을 가능하게 하는 주요 기술

 

1) 프로세스와 스레드

 

• 프로세스: 실행 중인 프로그램의 독립적인 단위.
• 스레드: 프로세스 내부의 더 작은 실행 단위로, 자원을 공유하면서 효율적 실행 가능.
• 예: 웹 브라우저에서 각 탭은 하나의 스레드로 동작.

 

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2) 스케줄링(Scheduling)

 

운영 체제는 CPU 자원을 효율적으로 분배하기 위해 스케줄링 알고리즘을 사용합니다.

• FIFO(First In First Out): 먼저 요청된 작업을 먼저 처리.
• Round Robin: 각 작업에 일정 시간씩 할당하여 순환.
• Priority Scheduling: 우선순위가 높은 작업부터 처리.

 

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3) 컨텍스트 스위칭(Context Switching)

 

작업 전환 시, 현재 프로세스의 상태를 저장하고 다음 프로세스의 상태를 불러오는 과정입니다.

• 장점: 멀티태스킹 구현 가능.
• 단점: 전환 시 약간의 성능 저하 발생.

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3. 멀티태스킹의 유형

 

1) 협력적 멀티태스킹 (Cooperative Multitasking)

 

• 작업이 스스로 CPU를 반환.
• 단점: 하나의 작업이 중단되면 전체 시스템이 멈출 위험.

 

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2) 선점형 멀티태스킹 (Preemptive Multitasking)

 

• 운영 체제가 작업을 강제로 중단하고, 다른 작업에 CPU를 할당.
• 장점: 안정성과 성능이 뛰어남.

 

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4. 멀티태스킹의 장점과 한계

 

장점:

• 작업 효율성 증가: 여러 작업을 병렬적으로 처리.
• 자원 활용 극대화: CPU, 메모리 등 시스템 자원을 최대한 활용.
• 사용자 편의성: 응답성이 높은 시스템 환경 제공.

 

한계:

• 데드락(Deadlock): 두 작업이 서로의 자원을 기다리며 멈춤.
• 오버헤드: 컨텍스트 스위칭으로 인한 성능 손실.
• 리소스 부족: 과도한 작업 실행 시 메모리 부족 현상 발생.

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Ⅲ. 결론

 

운영 체제의 멀티태스킹 기능 요약

 

 

운영 체제의 멀티태스킹 기능은

현대 컴퓨터 사용 경험을 크게 향상시키는 중요한 요소입니다.

 

CPU 스케줄링, 프로세스 관리, 컨텍스트 스위칭 등

다양한 기술이 멀티태스킹을 가능하게 하며,

이를 통해 여러 작업을 동시에 처리할 수 있습니다.

 

이러한 개념을 이해하면

컴퓨터의 동작 원리를 더 잘 파악할 수 있고,

시스템 성능을 최적화하는 데도 도움을 받을 수 있습니다.

 

다음 포스팅에서는

멀티태스킹의 문제 해결 방법과 최신 트렌드를 다룰 예정이니,

많은 관심 부탁드립니다!

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