4. 시분할 다중프로그래밍(Time Sharing Multi-Programming) OS

시분할 다중 프로그래밍의 출현 배경?

 

시분할 다중 프로그래밍은 다중 프로그래밍 기법과 거의 동시에 연구가 시작되었다. 다중 프로그래밍과 마찬가지로 배치 처리에 대한 문제점을 개선하고자 연구되었으나 다중 프로그래밍 방식의 문제점도 발견하고 연구하게 되었다.

발견한 문제점은 비대화식 처리 방식과 그로 인한 느린 응답, 오랜 대기 시간의 문제이다.

 

대화식 시스템

 

시분할 운영체제는 사용자에게 빠른 응답을 제공하기 위해 대화식 시스템을 제안했다.

키보드와 모니터를 통해 메인 컴퓨터에 모뎀 간 연결 후 시간에 따른 처리를 하는 방법이다.

각 사용자는 메인 PC에 여러 키보드와 여러 터미널을 통해 응답 받을 수 있다.

핵심은 사용자의 입력 속도보다 컴퓨터의 연산 속도가 빠르므로 사용자 입장에서는 응답이 느리다고 생각하지 않는다는 점이다. 당시 컴퓨터의 용도는 현재와 같이 매우 복잡한 명령까지는 입력하지 않았기 때문이다.

 

시분할 시스템에서는 각 사용자에게 특정 시간씩 할당하게 된다. 이 때, 0.1초 간 할당했다고 가정해보자.

CPU는 0.1초 단위로 계속해서 연산을 처리하고 있지만 사용자는 CPU가 처리하고 있는지 알 수 없다.

사용자가 명령을 입력한다면 0.1초만에 명령을 입력받게된다. 그리고 특정 시간이 지나면 해당 응답을 받을 수 있다.

이 방식은 비대화식 처리 방식에 비해 각 사용자는 자신의 명령 처리만 하고 있다는 느낌을 받을 수 있다.

 

 

	batch	multi processing	Time Sharing Multi Processing
Running Time	30	17	16
Idle Time	14	1	0
1CPU Utilization	16/30 = 53%	16/17 = 94%	16/16 = 100%
Throughput	3/30 = 0.1task/time	3/17 = 0.176 task/time	3/16 = 0.1875task/time

 

---

 

Personal Computer

 

시간 별로 모든 프로세스를 처리한다는 점에서 시분할 처리 방식의 문제점을 생각할 수 있을 것이다.

사용자가 많아질수록 시분할 시스템이 처리해야하는 프로세스는 많아지고 맨 처음 명령을 입력한 사용자는 비대화식 처리 방식보다 느린 응답을 받게된다. 또, 터미널이 존재하는 곳에서만 컴퓨터를 사용할 수 있다는 문제점이있다.

 

이런 문제점 때문에 터미널에 원격 접속 없이 사용할 수 있는 개인 컴퓨터가 등장하게 된다.

마이크로프로세스 CPU 장치가 개발되면서 Intel에서 처음 개인용 컴퓨터가 등장했다.

이 때, 사용되는 OS가 MS-DOS이다.

 

그 외에도 현대에는 임베디드, 모바일, 데스크톱, 서버 등 다양한 운영체제가 존재한다.