[논문 리뷰] Searching publications on operating systems

C.A. Middelburg|arXiv (Cornell University)|2010. 03. 29.

Scientific Computing and Data Management참고 문헌 23인용 수 12

한 줄 요약

이 논문은 운영체제의 기초 논문을 체계적으로 탐색하며, 공식 정의, 동기, 이론적 모델에 중점을 두었다. 여러 데이터베이스를 통해 광범위하게 검색한 결과, 유일하게 신뢰할 수 있는 공식 모델(예이츠 등, 2002)만을 발견했고, 이 모델 기반으로는 실질적인 이론이 존재하지 않아 운영체제 기초에 대한 학술 문헌에서 심각한 격차가 있음을 드러냈다.

ABSTRACT

This note concerns a search for publications in which one can find statements that explain the concept of an operating system, reasons for introducing operating systems, a formalization of the concept of an operating system or theory about operating systems based on such a formalization. It reports on the way in which the search has been carried out and the outcome of the search. The outcome includes not only what the search was meant for, but also some added bonuses.

연구 동기 및 목표

• 운영체제 개념을 공식적으로 정의하거나 그 이론적 기초를 제공하는 논문을 특정하기.
• 기존 문헌이 공식화된 기반에 기초해 통합된 운영체제 모델이나 이론을 제공하는지 평가하기.
• 왜 운영체제 개념이 학술 문헌에서 여전히 잘 정의되어 있지 않은지 조사하기.
• 다양한 프로그래밍 기법과 시간 공유와 같은 핵심 개념을 도입한 역사적으로 중요한 초기 논문들을 밝혀내기.
• 기초 운영체제 논문을 찾는 데 있어 표준 검색 방법의 신뢰성과 포괄성을 평가하기.

제안 방법

• Google 학술 검색, 저널 데이터베이스(ACM, IEEE, Springer), 그리고 참고문헌 저장소(DBLP, ACM 가이드, CS 문헌)를 사용한 다단계 검색 수행.
• 초기 논문들을 위해 역사적 자료, 예를 들어 1950년대~1970년대의 Communications of the ACM, ACM SIGOPS Operating Systems Review, SOSP 프로ceedings를 우선시함.
• 정확도 향상을 위해 데이터베이스 전반에서 제목, 초록, 关련어에 'operating system'을 키워드로 검색.
• Google 학술 검색에서 전문 검색을 수행했지만, 노이즈를 방지하기 위해 최대 1,000개 결과로 제한하였고, 500번 연속 관련 없음 결과가 나올 경우 검색을 중단하는 정책을 적용.
• 관련 논문의 인용을 추적하여 추가적인 핵심 논문을 식별하고 포괄적인 커버리지를 확보함.
• 용어의 변화를 분석하여 '감시자(supervisor)', '모니터(monitor)', '다중 프로그래밍(multiprogramming)' 등의 용어를 포함해 동의어 및 역사적 용어 변화를 다룸.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 학술 문헌에 운영체제 개념의 공식 모델이나 정의가 존재하는가?
• RQ2 공식 모델에 기반한 운영체제에 대한 확립된 이론이 존재하는가?
• RQ3 왜 운영체제 개념이 기초 컴퓨터 과학 문헌에서 여전히 잘 정의되어 있지 않은가?
• RQ4 다중 프로그래밍과 시간 공유와 같은 핵심 운영체제 개념을 처음 도입한 가장 이른 알려진 논문은 무엇인가?
• RQ5 표준 검색 방법이 기초 운영체제 논문을 효과적으로 확보하는 데 얼마나 유용한가?

주요 결과

• 신뢰할 수 있는 공식 모델로, 예이츠 등(2002)의 모델만이 운영체제 개념의 공식화로 적절한 것으로 확인됨.
• 이 공식 모델 기반으로는 문헌에서 실질적인 이론을 발견하지 못해 심각한 연구 격차가 있음.
• 다중 프로그래밍을 프로그래밍 기법으로 언급한 최초의 기록은 1956년 프렌드의 병합을 통한 정렬 논문에서 확인됨.
• 로체스터의 1955년 논문은 짧지만 명확한 다중 프로그래밍 예시를 제공했으며, 대부분의 일반적으로 인용되는 논문들보다 이르게 등장함.
• 1959년 이전에 '시간 공유(time-sharing)'라는 용어가 상호작용이 없는 프리에프티브 다중 작업 환경에서 사용되어, 이 개념의 기원에 대한 역사적 오해를 야기함.
• 코르바토 등이 개발한 CTSS는 널리 알려진 최초의 시간 공유 운영체제로 인정받지만, 이 아이디어는 더 이르게 예견되었으며, 스트라체이의 1963년 논문은 이전에 믿어온 바와 달리 다중 프로그래밍에 대한 첫 번째 주요 논문은 아님.