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CS/운영체제 2022. 7. 26. CPU 스케줄링 알고리즘(비선점형, 선점형) 비선점형 비선점형은 하나의 프로세스가 끝나지 않으면 다른 프로세스는 CPU를 사용할 수 없다. - FCFS : 가장 먼저 온 것을 가장 먼저 처리하는 알고리즘. ‘준비 큐에서 오래 기다리는 현상(convoy effect)’이 발생 - SJF : 실행 시간이 가장 짧은 프로세스를 가장 먼저 실행하는 알고리즘.긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상(starvation)이 일어남. - 우선순위 : SJF의 긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상을 오래된 작업일수록 ‘우선순위를 높이는 방법(aging)’을 통해 단점을 보완한 알고리즘 선점형 선점형은 하나의 프로세스가 다른 프로세스 대신에 프로세서(CPU)를 차지할수 있다는 뜻이다. - 라운드 로빈 : 현대 컴퓨터가 쓰는 스케줄링인 우선순위 스케줄..
CS/운영체제 2022. 7. 26. 세마포어, 뮤텍스, 모니터의 차이 그리고 교착상태(deadlock) 임계 영역을 해결하기 위한 방법은 크게 뮤텍스, 세마포어, 모니터 세 가지가 있으며, 이 방법 모두 상호 배제, 한정 대기, 융통성이란 조건을 만족합니다. - 상호 배제 : 한 프로세스가 임계 영역에 들어갔을 때 다른 프로세스는 들어갈 수 없음 - 한정 대기 : 특정 프로세스가 영원히 임계 영역에 들어가지 못하면 안 됨 - 융통성 : 한 프로세스가 다른 프로세스의 일을 방해해서는 안 됨 뮤텍스 스레드가 공유 자원을 lock()을 통해 잠금설정하고 사용한 후에 unlock()을 통해 잠금해제하는 객체 잠금이 설정되면 다른 스레드는 잠긴 코드 영역에 접근할 수 없고 해제는 그와 반대입니다. 뮤텍스는 잠금 또는 잠금해제라는 상태만을 가짐. 세마포어 일반화된 뮤텍스. 간단한 정수 값과 두 가지 함수 wait(P..
CS/운영체제 2022. 7. 26. 공유자원과 임계 영역, 그리고 경쟁상태(race condition) 공유 자원 시스템 안에서 각 프로세스, 스레드가 함께 접근할 수 있는 모니터, 프린터, 메모리, 파일, 데이터 등의 자원이나 변수 등 경쟁 상태 이 공유 자원을 두 개 이상의 프로세스가 동시에 읽거나 쓰는 상황. 동시에 접근을 시도할 때 접근의 타이밍이나 순서 등이 결괏값에 영향을 줄 수 있는 상태 임계 영역 둘 이상의 프로세스 또는 스레드가 공유자원에 접근할 때 순서 등의 이유로 결과가 달라지는 코드영역 임계 영역을 해결하기 위한 방법 1. 뮤텍스 2. 세마포어 3. 모니터 이 방법 모두 상호 배제, 한정 대기, 융통성이란 조건을 만족 이 방법들의 토대가 되는 매커니즘은 잠금(lock)이다. 예를 들어 화장실이라고 가정한다면 화장실에 A라는 사람이 들어간 다음 문을 잠금 다음 사람이 이를 기다리다 A가..
CS/운영체제 2022. 7. 26. 멀티프로세싱과 멀티스레딩, 그리고 IPC - 멀티프로세싱 : 여러 개의 ‘프로세스’, 즉 멀티프로세스를 통해 동시에 두 가지 이상의 일을 수행할 수 있는 것을 말함. 특정 프로세스의 메모리, 프로세스 중 일부에 문제가 발생되더라도 다른 프로세스를 이용해서 처리할 수 있으므로 신뢰성이 높은 강점 - 멀티스레딩 : 프로세스 내 작업을 멀티스레드로 처리하는 기법이며 스레드끼리 서로 자원을 공유하기 때문에 효율성이 높음. 동시성에도 큰 장점. 하지만 한 스레드에 문제가 생기면 다른 스레드에도 영향을 끼쳐 스레드로 이루어져 있는 프로세스에 영향을 줄 수 있는 단점 - IPC : IPC는 프로세스끼리 데이터를 주고받고 공유 데이터를 관리하는 메커니즘을 뜻함. 클라이언트와 서버를 예로 들 수 있는데, 클라이언트는 데이터를 요청하고 서버는 클라이언트 요청에 ..
PCB와 컨텍스트 스위칭
CS/운영체제 2022. 7. 26. PCB와 컨텍스트 스위칭 PCB(Process Control Block) - 운영체제에서 프로세스에 대한 메타데이터를 저장한 ‘데이터’ PCB는 운영체제 내에서 한 프로세스의 존재를 정의한다. 즉, 여러 개의 프로세스를 수행하는 다중 프로그래밍 환경 하에서 각 프로세스를 구분하기 위한 프로세스 제어 블록이다. PCB 테이블은 프로세스들의 현재 상태를 기록한 정보 테이블이며 각 프로세스들의 주기억장치에 적재된 기억장치 위치 혹은 포인터(100,200,300,400)와 식별자 (식별자:1, 식별자:2...) emddl PCB 항목으로 기록된다. 프로세스 메타데이터들을 저장해 놓는 곳, 한 PCB 안에는 한 프로세스의 정보가 담김 프로그램 실행 → 프로세스 생성 → 프로세스 주소 공간에 (코드, 데이터, 스택) 생성 → 이 프로세스의..
프로세스의 메모리 구조
CS/운영체제 2022. 7. 26. 프로세스의 메모리 구조 운영체제는 프로세스에 적절한 메모리를 할당하는데 다음 구조를 기반으로 할당합니다. 위에서부터 스택(stack), 힙(heap), 데이터 영역(BSS segment, Data segment), 코드 영역(code segment)으로 나눠집니다. 스택은 위 주소부터 할당되고 힙은 아래 주소부터 할당됩니다. 스택, 힙은 동적으로 늘어나는 반면, 데이터, 코드는 정적이다. - 스택 : 지역변수, 매개변수, 함수가 저장되고 컴파일 시에 크기가 결정되며 ‘동적’인 특징 - 힙 : 힙은 동적 할당할 때 사용되며 런타임 시 크기가 결정됩니다.’동적’인 특징 ex)벡터 - 데이터영역 : 전역변수, 정적변수가 저장되고, 정적인 특징 - 코드영역 : 소스코드 들어감. 정적인 특징 데이터 영역은 BSS 영역과 Data 영역으..
프로그램과 프로세스 그리고 스레드의 차이
CS/운영체제 2022. 7. 26. 프로그램과 프로세스 그리고 스레드의 차이 - 프로세스(process)는 컴퓨터에서 실행되고 있는 프로그램 - 스레드 프로세스 : 하나의 스레드만 가지고 있는 - 멀티스레드 프로세스 : 여러 개의 스레드를 가지고 있는 프로세스 - 스레드는 프로세스 내 작업의 흐름을 지칭 스레드는 프로세스 내의 스택 메모리 영역을 제외한 다른 메모리 영역을 공유. 프로세스가 다른 프로세스와 통신을 하기 위해서는 IPC를 사용해야 함. 스레드 메모리 이점, 동시성에 장점. 그러나 동기화문제의 단점. 스레드는 메모리를 공유하기 때문에 다른 스레드와의 정보공유가 쉬운 점이 있습니다.그러나 스레드의 경우 한 스레드에 문제가 생기면 다른 스레드에도 영향을 끼쳐 스레드로 이루어져 있는 프로세스에 영향을 줄 수 있는 단점이 있음. 출처 : 면접을 위한 CS 전공지식 노트
가상메모리와 스와핑, 페이지폴트 그리고 스레싱
CS/운영체제 2022. 7. 26. 가상메모리와 스와핑, 페이지폴트 그리고 스레싱 가상 메모리는 OS에서 사용되는 메모리 관리 기술입니다. 컴퓨터의 물리적 메모리 부족을 보완하고 RAM (Random Access Memory )에서 디스크 스토리지로 데이터를 일시적으로 전송하는 스와핑을 할 수 있게 하며 컴퓨터가 보조 메모리를 주 메모리인 것처럼 처리할 수도 있습니다. 가상 메모리(Virtual Memory) 컴퓨터가 실제로 이용 가능한 메모리 자원을 추상화하여 사용자들에게 매우 큰 메모리로 보이게 만드는 것 가상 주소가 메모리관리장치(MMU)에 의해 실제 주소로 변환됨. -> 사용자는 실제 주소를 의식할 필요 없이 프로그램을 구축할 수 있게 됨. 가상 메모리는 가상 주소와 실제 주소가 매핑되어 있고 프로세스의 주소 정보가 들어있는 페이지 테이블로 관리됨. -> 속도 향상을 위해 TL..

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