Developer YEOM2

[CS : Operating System] 파일 시스템(File System)

파일 시스템(File System) : 운영 체제, 사용자가 직접 파일을 보관하거나 접근하지 못하도록 하기 위해, 대신 파일을 보관하고 관리하는 파일 관리자를 두어 저장 장치의 전체 관리를 함. 💡파일 : 정보를 저장할 수 있는 기억장소공간이 디스크에 할당되어 있고, 다른 파일들과 구별할 수 있는 고유 이름 존재함. → 연속적인 바이트로 구성된 파일이 일정 바이트로 나뉘어져 디스크 곳곳에 저장(사용자는 블록에 관한 정보 x) → 메모리(바이트 단위 읽기 가능), 디스크(바이트 단위 읽기 가능 x) ➡️ 파일과 디스크 블록 간에 연결 작업을 할 수 있는 파일 시스템 필요 ※ 파일 : 프로그램 또는 데이터 등과 같은 정보들의 집합 디스크 : 소멸하지 않는 기억장치 ‣ 고정된 블록단위로 데이터 저장 ‣ 디스크..

[CS : Operating System] 메모리(Memory)

메모리(Memory) 각각 주소가 할당된 일련의 바이트들로 구성 📌 Main Memory(메인 메모리) : CPU가 직접 접근할 수 있는 기억 장치 프로세스가 실행되려면 프로그램이 메모리에 올라와야 함. 💡Logical address(=virtual address), 논리적인 주소 1️⃣ 프로세스마다 독립적으로 가지는 주소 공간 2️⃣ 각 프로세스마다 0번지부터 시작 3️⃣ CPU가 보는 주소 == logical address 💡Physical address, 물리적인 주소 1️⃣ 메모리가 취급하는 주소 📌Virtual Memory(가상 메모리) 실제 메모리 크기와 상관없이 메모리를 이용할 수 있도록 가상의 메모리 주소를 사용하는 방법 프로세스에서 사용하는 부분만 메모리에 올리고, 나머지는 디스크에 보관..

[CS : Operating System] 페이지 교체 알고리즘

페이지 교체 알고리즘(Page Replace Algorithm) 필요한 페이지가 메모리에 없을 때 page-fault가 발생하고, backing store에서 찾아온 페이지를 빈 프레임(메모리)에 로딩해야 함. 이 때, 빈 프레임이 없을 경우 희생당할 프레임(victim)을 선택하는 알고리즘이다. 페이지 교체 알고리즘은 page-fault 발생 비율을 줄이는 방향을 목표로 함. 💡프레임 : 물리 메모리를 일정한 크기로 나눈 블록 페이지 : 가상 메모리를 일정한 크기로 나눈 블록 📌 종류 1️⃣ FIFO(First-In First-Out) 알고리즘 가장 먼저 메모리에 올라온 페이지를 가장 먼저 내보냄. 구현은 간단하지만, 성능은 좋지 않음. 들어온 시간을 저장하거나 올라온 순서를 큐를 이용해 저장 가능 B..

[CS : Operating System] 페이징과 세그먼테이션

페이징과 세그먼테이션 📌 페이징(Paging) 1️⃣ 하나의 프로세스가 사용하는 메모리 공간이 연속적이어야 한다는 제약을 없애는 기법 2️⃣물리 메모리 : Frame이라는 고정 크기로 분리됨. 논리 메모리 : 프로세스가 점유하는 메모리로서 페이지라 불리는 고정 크기의 블록으로 분리됨. 3️⃣MMU의 재배치 레지스터 방식을 활용해 CPU가 마치 프로세스가 연속된 메모리에 할당된 것처럼 인식하도록 함. ※ MMU(Memory Management Unit) : 논리 주소를 물리 주소로 변환해주며 메모리 보호나 캐시 관리 등 CPU가 메모리에 접근하는 것을 총관리해주는 하드웨어 프로세스의 주소 공간을 동일한(고정된) 사이즈의 페이지 단위로 나누어 물리적 메모리에 불연속적으로 저장하는 방식 프로세스, page라는..

[CS : Operating System] 세마포어(Semaphore) & 뮤텍스(Mutex)

세마포어(Semaphore) & 뮤텍스(Mutex) 💡Critical Section(임계 영역) : 프로세스 간의 공유 자원을 접근하는 데 있어서 문제가 발생하지 않도록 한 번에 하나의 프로세스만 이용하도록 다른 프로세스의 접근을 제한하는 영역 💡Requirement 1️⃣ 상호 배제 (Mutual Exclution) : 하나의 프로세스가 임계 영역에서 실행 중이라면, 다른 프로세스는 해당 영역에 접근할 수 없어야 함. 2️⃣ 실행 (Process) : 임계 영역에서 실행중인 프로세스가 없을 때 들어가려는 프로세스가 여러 개라면 현재 대기중인 프로세스만이 진입 후보가 될 수 있고, 어느 것이 들어갈 것인지 결정해야 함. 3️⃣ 한정된 대기(Bounded Waiting : 한 프로세스가 임계 영역에 진입 ..

[CS : Operating System] 경쟁 상태(Race Condition)

경쟁 상태(Race Condition) 1️⃣ 두 개 이상의 cocurrent한 프로세스(or 스레드)들이 하나의 자원(리소스)에 접근하기 위해 경쟁하는 상태 2️⃣ 공유 자원에 여러 프로세스가 동시에 접근을 시도할 때, 접근의 타이밍이나 순서 등이 결과값에 영향을 줄 수 있는 상태 📌 발생 조건 1️⃣ 커널 작업을 수행하는 중에 인터럽트 발생하는 경우 🚫 문제점 • 커널 모드에서 데이터를 로드해 작업을 수행하다가 인터럽트가 발생해 같은 데이터를 조작하는 경우 👍 해결방법 • 커널모드에서 작업을 수행하는 동안 인터럽트를 disable 시켜 CPU 제어권을 가져가지 못하도록 함. 2️⃣ 프로세스가 ‘System Call’을 하여 커널 모드로 진입하고 작업을 수행하는 도중 문맥 교환이 발생하는 경우 ⛔ 문제..

[CS : Operating System] 데드락(Deadlock, 교착상태)

데드락(Deadlock, 교착상태) 시스템 자원에 대한 요구가 뒤엉킨 상태 ➡️ 둘 이상의 프로세스가 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 서로 기다릴 때 무한 대기에 빠지는 상황 📌 발생 조건 1️⃣ 상호 배제 한 번에 프로세스 하나만 해당 자원 사용 가능 → 사용 중인 자원을 다른 프로세스가 사용하려면 요청한 자원이 해제될 때까지 기다려야 함. 2️⃣ 점유 대기 자원을 최소한 하나 보유하고, 다른 프로세스에 할당된 자원을 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재해야 함. 3️⃣ 비선점 이미 할당된 자원을 강제로 빼앗을 수 없음. 4️⃣ 순환 대기 대기 프로세스의 집합이 순환 형태로 자원을 대기하고 있어야 함. 📌 예방(Prevention) “데드락 발생조건 4가지 중 발생하지 않게 하는 것” 1️⃣ 자..

[CS : Operating System] CPU 스케줄링

CPU 스케줄링 언제 어떤 프로세스에 CPU를 할당할지 결정하는 작업 → CPU 이용률을 극대화하기 위해서 멀티프로그래밍(multiprogramming) 필요함. 제한된 CPU core 개수를 가지고 효율적으로 프로세스를 수행하기 위해 CPU 스케줄링 필요함 📌 목적 1️⃣ 공평성 : 프로세스에게 자원을 배분하는 과정이 공평해야 함. 2️⃣ 효율성 : 시스템 자원이 쉬는 시간이 없어야 함. 3️⃣ 안정성 : 중요 프로세스들은 우선권을 주고 프로세스가 증가해도 안정적으로 운영되어야 함. 4️⃣ 확장성 : 시스템 자원이 늘어나는 경우 이 혜택이 시스템에 반영되어야 함. 5️⃣ 반응 시간 보장 : 프로세스의 요구가 있을 경우 적절한 시간 안에 반응해야 함. 6️⃣ 무한 연기 방지 : 특정 프로세스의 작업이 무..