컴퓨터 시스템 구조에 대해서..

운영체제는 이러 가지 시비스를 제공한다. 최하위 수순에서는 실행 중인 프로그램이 시스템 호출을 통해 운영체제에게 직접 요청하도록 허용한다. 보다 높은 수준에서는, 명령 해석기 또는 셸이 사용자가 프로그램을 작성하지 않고도 요청할 수 있는 기법을 제공한다. 명령은 일괄처리 모드 실행의 경우 파일로부터 올 수도 있고, 대화식 혹은 시분할 모드에서는 터미널로부터 직접 올 수도 있다. 많은 공통적인 사용자의 요구를 만족하기 위해 시스템 프로그램이 제공된다.

요청의 타입은 요청의 수준에 따라 다양하다. 시스템 호출 수준은 프로세스 제어일 및 장치 조작과 같은 기본적인 기능을 반드시 제공해야 한다. 명령 해석기 혹은 시스템 프로그램에 의해 충족되는 보다 높은 수준의 요청들은 일련의 시스템 호출로 변환다. 시스템 서비스는 프로그램 제어, 상태 요청, 입출력 요청과 같은 여러 가지 범주로 분류될 수 있다. 프로그램 오류는 서비스를 위한 묵시적 요청으로 생각할 수 있다.

일단 시스템 서비스가 정의되면, 운영체제의 구조가 개발될 수 있다. 컴퓨터 시스템의 상태와 시스템 작업의 상태를 정의하는 정보를 기록하기 위해 여러 가지 테이블들이 필요하다.

새로운 운영체제의 설계는 힘든 일이다. 설계가 시작되기 전에 시스템의 목표가 잘 정의되는 것이 중요하다. 어떤 시스템 타입을 원하는 지가 여러 가지 알고리즘과 전략들 중에서 필요한 것을 선택하는 기초가 된다.

운영체제는 매우 크기 때문에 모듈화가 중요하다. 일련의 계층으로 시스템을 설계하거나 또는 마이크로커널을 사용하는 것이 좋은 기법으로 간주된다. 가상기계의 개념은 계층적 접근 방식을 취하며, 운영체제의 커널과 하드웨어 모두를 마치 전부 하드웨어 인 것처럼 취급한다. 심지어는 다른 운영체제들조차 이 가상기계 위에 적재될 수 있다. 전체 운영체제 설계 과정을 통해, 우리는 정책 결정을 구현의 상세(기법)와 분리하도록 꼭 주의해야 한다. 후에 정책 결정이 변경되어야 할 때 이러한 분리는 최대의 융통성을 제공한다.

현재 대부분의 운영체제는 시스템 구현 언어 혹은 고급 언어로 작성된다. 이러한 특성은 운영체제의 구현, 유지 관리, 이식성을 향상시킨다. 특정 기계 구성을 위한 운영체제를 만들기 위해 우리는 반드시 시스템 생성을 실행해야 한다. 프로세스와 커널 장애의 디버깅은 디버거와 코어 덤프를 분석하는 다른 도구들을 사용하여 이루어질 수 있다. DTrace와 같은 도구는 병목 지점을 발견하고 다른 시스템 동작을 이해하기 위하여 생산 시스템을 분석한다.

컴퓨터 시스템이 실행을 시작하려면 CPU가 초기화되어야 하고 펌웨어의 부트스트랩 프로그램을 실행시켜야 한다. 부트스트랩은 운영체제가 펌웨어에 저장되어 있는 경우 직접 운영체제를 실행할 수 있거나 운영체제가 메모리에 적재되고 실행될 때까지 펌웨어로부터 더 똑똑한 프로그램을 차례로 적재함으로써 일련의 과정을 마무리 지을 수 있다.