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카테고리 없음 2021. 7. 9. [Operating System] 12. 페이징과 세그먼테이션 0. 기법을 쓰는 이유 다중 프로그래밍 시스템에 여러 프로세스를 수용하기 위해 주기억장치를 동적 분할하는 메모리 관리 작업이 필요하기 때문이다. 1. 메모리 관리 기법 연속 메모리 관리 : 프로그램 전체가 하나의 커다란 공간에 연속적으로 할당되어야 함 고정 분할 기법 : 주기억장치가 고정된 파티션으로 분할 - 내부 단편화 발생 동적 분할 기법 : 파티션들이 동적 생성되며 자신의 크기와 같은 파티션에 적재 - 외부 단편화 발생 불연속 메모리 관리 : 프로그램의 일부가 서로 다른 주소 공간에 할당될 수 있는 기법 페이지 : 고정 사이즈의 작은 프로세스 조각 프레임 : 페이지 크기와 같은 주기억장치 메모리 조각 단편화 : 기억 장치의 빈 공간 or 자료가 여러 조각으로 나뉘는 현상 세그먼트 : 서로 다른 크기..
Computer Science/Operating System 2021. 7. 9. [Operating System] 11. 세마포어와 뮤텍스 0. 세마포어와 뮤텍스 공유된 자원에 여러 프로세스가 동시에 접근하면서 문제가 발생할 수 있다. 이때 공유된 자원의 데이터는 한 번에 하나의 프로세스만 접근할 수 있도록 제한을 둬야한다. 이를 위해 나온 것이 바로 세마포어이다. 세마포어 : 멀티프로그래밍 환경에서 공유 자원에 대한 접근을 제한하는 방법 임계 구역 : 여러 프로세스가 데이터를 공유하며 수행될 때 각 프로세스에서 공유 데이터를 접근하는 프로그램 코드 부분 공유 데이터를 여러 프로세스가 동시에 접근할 때 잘못된 결과를 만들 수 있기 때문에 한 프로세스가 임계 구역을 수행할 때는 다른 프로세스가 접근하지 못하도록 해야 한다. 1. 세마포어 P,V 연산 P : 임계 구역 들어가기 전에 수행. 프로세스 진입 여부를 자원의 개수(S)를 통해 결정 V..
Computer Science/Operating System 2021. 7. 9. [Operating System] 10. 경쟁 상태 Race Condition 0. 경쟁 상태 경쟁 상태란 공유 자원에 대해 여러 프로세스가 동시에 접근할 때 결과값에 영향을 줄 수 있는 상태를 말한다. 동시 접근 시 자료의 일관성을 해치는 결과가 나타난다. 1. Race Condition이 발생하는 경우 커널 작업을 수행하는 중에 인터럽트 발생 문제점 : 커널모드에서 데이터를 로드하여 작업을 수행하다가 인터럽트가 발생하여 같은 데이터를 조작하는 경우 해결법 : 커널모드에서 작업을 수행하는 동안 인터럽트를 disable 시켜 CPU 제어권을 가져가지 못하도록 한다. 프로세스가 시스템콜을 하여 커널 모드로 진입하여 작업을 수행하는 도중 문맥 교환이 발생할 때 문제점 : 프로세스1이 커널모드에서 데이터를 조작하는 도중 시간이 초과되어 CPU 제어권이 프로세스2로 넘어가 같은 데이터를 ..
[Operating System] 9. 데드락 Deadlock
Computer Science/Operating System 2021. 7. 9. [Operating System] 9. 데드락 Deadlock 0. 데드락 데드락이란 프로세스가 자원을 얻지 못해서 다음 처리를 하지 못하는 상태를 말한다. 교착 상태라고도 부른다. 시스템적으로 한정된 자원을 여러 곳에서 사용하려고 할 때 발생한다. 1. 데드락이 일어나는 경우 프로세스1과 2가 자원 1,2를 모두 얻어야 한다고 가정해보자. t1 : 프로세스1이 자원1을 얻음 / 프로세스2가 자원 2를 얻음 t2 : 프로세스1은 자원2를 기다림/ 프로세스2는 자원1을 기다림 현재 서로 원하는 자원이 상대방에 할당되어 있어서 두 프로세스는 무한정 wait에 빠지게 된다. 이것이 바로 DeadLock이다. 주로 발생하는 경우 멀티 프로그래밍 환경에서 한정된 자원을 얻기 위해 서로 경쟁하는 상황 발생 한 프로세스가 자원을 요청했을 때 동시에 그 자원을 사용할 수 없는 상..
[Operating System] 8. CPU Scheduling
Computer Science/Operating System 2021. 7. 9. [Operating System] 8. CPU Scheduling 1. 스케줄링 스케줄링이란 CPU를 잘 사용하기 위해 프로세스를 잘 배정하는 것이다. 오버헤드를 낮추고, 사용률은 높이고, 기아현상은 없어야한다. 목표 Batch System : 가능하면 많은 일을 수행. 시간보다 처리량이 중요 Interactive System : 빠른 응답 시간. 적은 대기 시간 Real-time System : 데드라인 맞추기 2. 선점/비선점 스케줄링 선점 : OS가 CPU의 사용권을 선점할 수 있는 경우, 강제 회수하는 경우 비선점 : 프로세스 종료 or I/O 등의 이벤트가 있을 때까지 실행 보장 (처리 시간 예측 어려움) 3. 프로세스 상태 비선점 스케줄링 : Interrupt, Scheduler Dispatch 선점 스케줄링 : I/O or Event Wait 프로세스의 상..
[Computer Architecture] 6. ARM 프로세서
Computer Science/Computer Architecture 2021. 6. 22. [Computer Architecture] 6. ARM 프로세서 0. ARM 프로세서 프로세서 프로세서란 메모리에 저장된 명령어들을 실행하는 유한상태 오토마톤이다. ARM ARM이란 Advanced RISC Machine의 약자로 진보된 RISC 기기이다. RISC : Reduced Instruction Set Computing의 약자로 감소된 명령 집합 컴퓨팅이다. ARM은 "단순한 명령 집합을 가진 프로세서"가 "복잡한 명령 집합을 가진 프로세서"보다 훨씬 더 효율적이 것이라는 기대하에 탄생했다. 1. ARM 구조 ARM은 칩의 기본 설계 구조만 만들고 실제 기능 추가와 최적화 부분은 개별 반도체 제조사의 영역으로 맡긴다. 따라서 물리적 설계는 같아도 명령 집합이 모두 다르기 때문에 제조사별로 서로 다른 칩이 되기도 한다. 소비자에게는 칩이 논리적 구조인 명령 집..
Computer Science/Computer Architecture 2021. 6. 22. [Computer Architecture] 5. 패리티 비트 & 해밍 코드 1. 패리티 비트 정보 전달 과정에서 오류가 생겼는지 검사하기 위해 추가하는 비트이다. 전송하고자 하는 데이터의 각 문자에 1비트를 더하여 전송한다. 짝수 패리티 비트와 홀수 패리티 비트가 있다. 짝수 패리티 비트 : 전체 비트의 합이 짝수가 되도록 맞춤 홀수 패리티 비트 : 전체 비트의 합이 홀수가 되도록 맞춤 만약 짝수 패리티일 때 데이터가 "10101011"이라면 전체 비트의 합이 5로 홀수이므로 짝수로 맞추기 위해 패리티 비트는 1이 된다. 2. 해밍 코드 데이터 전송 시 1비트의 에러를 정정할 수 있는 자기 오류 정정 코드를 말한다. 패리티 비트를 보고 1비트에 대한 오류를 정정할 곳을 찾아 수정할 수 있다. 패리티 비트를 통해 오류를 찾을 수 있지만 수정은 못하기 때문에 해밍 코드를 활용한다...
[Computer Architecture] 4. 고정 소수점 & 부동 소수점
Computer Science/Computer Architecture 2021. 6. 22. [Computer Architecture] 4. 고정 소수점 & 부동 소수점 0. 고정 소수점 & 부동 소수점 컴퓨터에서 실수를 표현하는 방법은 고정 소수점과 부동 소수점 두 가지 방식이 존재한다. 1. 고정 소수점 Fixed Point 정수와 소수로 구분하여, 소수점이 찍힐 위치를 미리 정해놓고 소수를 표현하는 방식이다. 고정 소수점에서는 부호, 정수부, 소수부라는 3가지 요소가 필요하다. 장점 : 실수를 정수부와 소수부로 표현하여 단순하며 이해하기 쉽다. 표현의 범위가 너무 적어서 활용하기 힘들다. 2. 부동 소수점 Floating Point 실수를 가수부 + 지수부로 표현하다. 가수 : 실수의 실제값 표현 지수 : 크기 표현. 가수의 어디쯤에 소수점이 있는지 나타냄 지수의 값에 따라 소수점이 움직이는 방식을 활용한 실수 표현 방법이다. 고정 소수점과 달리 소수점의 위치가 고..
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