[정보처리산업기사 필기] 운영체제의 개념 1

OS

• 시스템 S/W ↔ 응용 S/W (게임, 카톡 등)
• 자원을 관리한다.
  • H/W : CPU(프로세서 ↔  프로세스(실행중인 프로그램)), 메모리, I/O, 주변장치, 파일
  • S/W :  S/W ....
• 사용자 편이성 제공
• 초기 - ROM(수정불가능)
  • POST
  • 주변장치 체크
  • Bootstrapping
  • 수정 가능한게 CMOS
• 현재 - RAM, boot strapping loader 
• MS-Windows, Unix, Linux 등 운영체제 존재 

컴퓨터	병원
프로세스	환자
메모리	병원의 크기
CPU	의사
운영체제(OS)	원무과

Bench Mark 프로그램  -성능 평가

• 신뢰성 최대화
• 처리량 최대화
• 반환시간 최소화
• 가용성 최대화 
• 병목 현상 최소화

BIOS 화면

CMOS 의 핵심인 RTC/NVRAM은 대체 어떤 정보를 저장하고 있을까?

RTC(Real-Time Clock)은 시스템의 날짜와 시간을 저장하고 있고 NVRAM(Non-Volatile RAM)은 비휘발성 램으로 메모리 크기, 드라이브(플로피 및 하드 등) 타입, 부팅 순서 및 구성 정보 등의 CMOS data를 저장하고 있다.

 

BIOS(Basic Input Output System)은 운영체제와 하드웨어 사이의 입출력을 담당하기 위해 저수준의 소프트웨어와 드라이버로 이루어진 펌웨어을 의미, 쉽게 말해 운영체제는 메인보드나 그래픽카드와 같은 하드웨어와 통신하기 위해 중간 매개체를 사용해야 한다. 그렇게 되면 운영체제는 세부적인 하드웨어의 구성이나 신호체계를 알 필요없이 중간 매개체와만 통신하면 된다. 이러한 중간 매개체 역할을 하는 것이 BIOS이며 이것은 하드웨어가 제조될 때 제조회사에서 하드웨어에 포함시켜 둔다.

 

F1, F2, ESC, Delete(제조 회사마다 차이)들의 키를 누르게 되면 ROM BIOS에 포함된 BIOS 설정 유틸리티가 CMOS의 내용을 읽어와 설정할 수 있도록 보여주는 것이다.

 

내용들 : 부팅하면서 부팅 설정을 하기 위한 파란 화면에 뜨는 내용들은 실제 CMOS(RTC/NVRAM)에 저장

내용들을 표시해주는 건 BIOS

• CMOS는 하드웨어 설정과 시스템 구성을 저장하는 메모리 칩입니다. 예를 들어, 새로운 하드 드라이브를 추가하면 CMOS에 해당 드라이브의 매개변수가 업데이트됩니다.
• BIOS는 이러한 CMOS 데이터를 읽어 하드웨어가 올바르게 작동하도록 설정하거나 초기화합니다. 예를 들어, 부팅 순서를 결정할 때 CMOS에 저장된 정보를 참조합니다

UEFI가 BIOS보다 더 나은 점

1. GUI 제공: UEFI는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 설정이 더 직관적이고 사용자 친화적입니다.
2. 대용량 스토리지 지원: BIOS는 MBR(Master Boot Record)을 사용하여 최대 2.2TB까지만 지원하지만, UEFI는 GPT(GUID Partition Table)를 사용하여 이 제한을 극복합니다.
3. 보안 강화: UEFI는 Secure Boot와 같은 보안 기능을 통해 부팅 과정에서 악성 소프트웨어를 방지할 수 있습니다.
4. 빠른 부팅 속도: 64비트 환경과 최적화된 코드 덕분에 UEFI는 BIOS보다 부팅 시간이 빠릅니다.
5. 모듈식 설계: UEFI는 드라이버와 펌웨어 업데이트가 더 쉽고 유연합니다

UEFI는 CMOS를 사용하는 경우도 있지만, 반드시 CMOS에 의존하지는 않습니다. 이는 제조업체와 메인보드 설계에 따라 다릅니다.과거의 BIOS는 설정 데이터를 CMOS RAM에 저장했으며, 이 데이터는 CMOS 배터리를 통해 유지되었습니다. 그러나 UEFI는 설정 데이터를 저장하는 방식에서 더 유연하며, 일반적으로 다음과 같은 저장소를 사용합니다:

• SPI 플래시 메모리: 대부분의 UEFI 펌웨어는 설정 데이터를 비휘발성 메모리(NVRAM)로 저장합니다. 이는 전원이 꺼져도 데이터를 유지할 수 있는 플래시 메모리입니다
• CMOS: 일부 시스템에서는 여전히 CMOS를 사용하여 날짜, 시간 및 기타 기본 정보를 저장할 수 있습니다. 그러나 이는 점차 줄어드는 추세입니다
• EEPROM: 일부 고급 메인보드는 설정 데이터를 EEPROM(전기적으로 지울 수 있는 프로그래머블 읽기 전용 메모리)에 저장하기도 합니다

결론적으로, UEFI는 CMOS를 완전히 대체한 것은 아니지만, CMOS의 역할은 제한적이며, 대부분의 설정은 SPI 플래시 메모리 또는 다른 비휘발성 저장소에 저장됩니다. 이는 UEFI가 BIOS보다 더 현대적이고 유연한 구조를 가지게 된 이유 중 하나입니다.

https://namu.wiki/w/POST

POST

https://namu.wiki/w/CMOS

CMOS

http://forensic-proof.com/archives/181

CMOS와 BIOS의 차이를 아는가? | FORENSIC-PROOF

 

BIOS; Basic Input/Output System

- 컴퓨터를 켜면 바로 시작되는 프로그램. CMOS에 저장된 소프트웨어(펌웨어) 운영체제와 컴퓨터 사이에서 입출력을 담당한다.

 

BIOS 화면

CMOS(RTC/NVRAM); Complementary metal–oxide–semiconductor

- 집적회로의 한종류, 시스템 날짜와 시간, 부팅순서 및 구성정보를 저장한다.  리듐 전지로 구동된다.

 

* 리듐 전지가 방전되면 날짜, 시간 정보와 부팅 순서 정보가 삭제된다. 부팅이 이루어지지 않고

  날짜 정보가 현재와 다르면 방전을 의심해 봐야 한다. 리듐 전지 교체는 간단하면 편의점에서도 구입이 가능하다.

 

 BIOS

(왼쪽)리듐 전지, (오른쪽) BIOS

CMOS와 BIOS의 관계 - BIOS 펌웨어가 CMOS에 저장된 정보들을 불러온다.  이 정보들로 부팅이 이루어진다.

 

UEFI; Unified Extensible Firmware Interface, 확장 펌웨어 인터페이스 

위에서 설명한 BIOS의 업그레이드 버전이라고 생각하면 간단하다. BIOS를 대체할 목적으로 개발하였고 운영체제와 하드웨어 사이의 펌웨어 인터페이스를 정의 하는 규격이다.

 

 

ASUS UEFI 화면 

시간 날짜 정보와 부트 정보 등을 확인 또는 수정할 수 있고 Tweaker 메뉴에서 CPU, RAM 오버 클럭이 가능하다.

메인보드 제조사별로 구성이나 메뉴가 다르지만 전반적으로 기능은 같다.

 

https://shine72.tistory.com/1

BIOS,CMOS,UEFI는 뭐지?

https://www.youtube.com/watch?v=PFzhXvWi3Eg&t=216s

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https://www.youtube.com/watch?v=p_sbvqe7htg&list=PL6i7rGeEmTvql8j83Yv_jRfqtDuPcNWmj&index=2