왹져박사의 실험실🧪

[혼자 공부하는 컴퓨터구조와 운영체제] 10_프로세스와 스레드

교육 최종 프로젝트, 서류 준비 등으로 이제야 복습하며 업로드하게 되었다. 💡 프로세스 제어 블록문맥 교환의 정의와 과정프로세스의 메모리 배치 과정프로세스 상태와 프로세스 계층 구조스레드, 멀티프로세스와 멀티스레드 1) 프로세스 개요프로세스 직접 확인하기사용자가 볼 수 있는 공간에서 실행되는 프로세스 → 포그라운드 프로세스 foreground process뒤편에서 실행되는 프로세스 → 백그라운드 프로세스 background process백그라운드 프로세스 중 사용자와 상호작용X 프로세스 → 데몬(유닉스) / 서비스(윈도우)프로세스 제어 블록(PCB)운영체제는 프로세스의 실행 순서 관리, 자원 배분을 위해 프로세스 제어 블록(PCB) 이용프로세스 제어 블록(PCB) : 프로세스를 식별하기 위해 필요한 ..

💡운영체제가 무엇인지개발자가 운영체제를 알아야 하는 이유커널이 무엇인지시스템 호출과 이중 모드운영체제가 제공하는 핵심 서비스의 종류1) 운영체제를 알아야 하는 이유운영체제란프로그램 실행에 필요한 요소: 시스템 자원 / 자원 (CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치 등)실행할 프로그램에 필요한 자원을 할당하고, 프로그램이 올바르게 실행되도록 돕는 특별한 프로그램: 운영체제항상 컴퓨터가 부팅될 때 메모리 내 커널 영역이라는 공간에 따로 적재되어 실행영역: 커널 영역 + 사용자 영역→ 운영체제는 커널 영역에 적재되어 사용자 영역에 적재된 프로그램들에 자원 할당과 실행을 도움 운영체제의 역할운영체제는 실행할 프로그램을 메모리에 적재, 더 이상 실행되지 않는 프로그램을 메모리에서 삭제하며 지속적으로 메모리 ..

💡장치 컨트롤러장치 드라이버프로그램 입출력 방식이 무엇인지인터럽트 기반의 입출력 방식DMA 입출력 방식1) 장치 컨트롤러와 장치 드라이버장치 컨트롤러 = 입출력 제어기 = 입출력 모듈입출력장치의 종류가 매우 많음입출력장치의 데이터 전송률(데이터 교환 속도)가 낮음이 때문에, 입출력장치는 컴퓨터에 직접 연결되지 않고 장치 컨트롤러라는 하드웨어를 통해 연결됨 장치 컨트롤러의 역할CPU와 입출력장치 간의 통신 중개오류 검출데이터 버퍼링데이터 버퍼링버퍼링: 전송률이 높은 장치와 낮은 장치 사이에 주고받는 데이터를 버퍼라는 임시 저장 공간에 저장하여 전송률을 비슷하게 맞추는 방법 장치 컨트롤러의 내부데이터 레지스터주고받는 데이터가 많은 입출력장치에서는 레지스터 대신 RAM을 사용하기도 함.CPU와 입출력장치 사..

💡RAM의 특징과 종류논리 주소와 물리 주소의 차이논리 주소를 물리 주소로 변환하는 방법 이해캐시 메모리와 저장 장치 계층 구조 개념 이해1) RAM의 특징과 종류RAM의 특징RAM에는 실행할 프로그램의 명령어와 데이터가 저장됨전원을 끄면 저장된 명령어와 데이터가 모두 날아감: 휘발성 저장 장치 → ‘실행할 대상’ 저장전원이 꺼져도 저장된 내용이 유지되는 저장 장치: 비휘발성 저장 장치 → ‘보관할 대상’ 저장CPU가 실행하고 싶은 프로그램을 RAM으로 복사하여 저장 후 실행 RAM의 용량과 성능RAM용량이 클수록 보조기억장치에서 미리 저장하는 데이터가 많아짐 → 실행 시간이 짧아짐 / 많은 프로그램 동시에 실행 유리하지만, 용량이 필요 이상으로 커졌을 때 속도가 그에 비례하여 증가 X. RAM의 종류..

데드락(교착상태)여러 프로세스가 서로의 작업 종료를 기다리다 모두 작업을 진행하지 못하는 상태 : 교착상태공유자원이 원인 교착상태의 필요조건1. 상호배제프로세스가 한 리소스를 점유한 상태에서 다른 프로세스에게 공유 불가한 상태2. 비선점다른 프로세스가 점유한 공유자원을 빼앗을 수 없는 상태3. 점유와 대기공유자원을 점유한 상태에서 다른 공유자원을 점유하고 싶어 하는 상태4. 원형 대기점유와 대기 상태의 프로세스들이 원형을 이룬 상태 교착상태의 예방은 제약이 많고 비효율적.이 대신 교착상태에 빠졌을 때 해결하는 방법을 연구.   데드락 해결교착상태 회피 (예방)프로세스들에게 어느 정도 자원을 할당해야 교착상태가 발생하는지 파악→ 교착상태가 발생하지 않는 수준의 자원 할당 전체 자원의 수 & 할당된 자원의 ..

프로세스 간 통신프로세스는 다른 프로세스와 데이터를 주고받으며 통신을 하는 경우도 있음동일 컴퓨터 내의 프로세스/다른 컴퓨터 내의 프로세스와 네트워크를 통한 방법 1. 동일 컴퓨터 내의 프로세스파일/파이프 이용 파일통신을 하려는 프로세스들이 하나의 파일을 읽고 쓰는 방법 파이프운영체제가 생성한 파이프를 통해 데이터를 읽고 쓰는 방법  2. 쓰레드 간 통신한 프로세스 내의 쓰레드 간 통신 방법코드, 데이터, 힙 영역을 공유하기 때문에 데이터, 힙 영역을 이용하여 통신 가능 3. 네트워크를 이용한 방법운영체제가 제공하는 소켓통신 / RPC(원격 프로시저 호출) 통신   공유자원과 임계구역공동으로 이용하는 변수나 파일 : 공유자원공유자원은 프로세스들의 접근 순서에 따라 결과가 달라질 수 있음컨텍스트 스위칭으로..

💡ALU와 제어장치레지스터의 종류와 역할명령어 사이클의 이해인터럽트의 개념 1) ALU와 제어장치ALU받는 정보레지스터를 통해 피연산자제어장치로부터 수행할 연산을 알려주는 제어 신호내보내는 정보연산 수행 결과연산 수행 결괏값 → 일시적으로 레지스터에 저장 (프로그램 실행 속도를 위해)플래그연산 결과에 대한 추가적인 상태 정보플래그 레지스터에 저장부호 플래그제로 플래그캐리 플래그오버플로우 플래그인터럽트 플래그슈퍼바이저 플래그 제어장치제어 신호를 내보냄, 명령어 해석 부품제어 신호: 컴퓨터 부품들을 관리/작동시키는 일종의 전기 신호 받는 정보클럭 신호클럭: 컴퓨터의 모든 부품을 움직일 수 있게 하는 시간 단위해석해야 할 명령어명령어 레지스터로부터 받아 해석 → 제어 신호 발생시킴플래그 레지스터 속 플래그 ..

CPU스케줄링 개요필수장치인 CPU 프로그램 실행 → 메모리에 프로세스 생성 → 프로세스는 1개 이상의 쓰레드를 가짐 → 프로세스는 CPU를 차지하기 위해 OS의 명령 기다림 → OS가 모든 프로세스에게 CPU를 할당/해제 (CPU스케줄링) 스케줄러(OS)가 고려해야 할 사항어떤 프로세스에게 CPU 리소스를 줘야하는가?할당받은 프로세스는 얼마의 시간 동안 CPU를 사용해야 하는가? →  컴퓨터의 성능에 매우 큰 영향.  CPU를 할당받아 실행하는 작업: CPU Burst입출력 작업: I/O Burst 다중큐프로세스의 상태 중 준비상태와 대기상태는 자료구조 큐로 관리됨 프로세스의 준비상태 → OS가 해당 프로세스의 우선순위를 판단하여 PCB를 준비 큐에 넣음 → CPU스케줄러에 의해 실행상태로 전환 프..

챕터3_명령어💡고급 언어와 저급 언어의 차이 이해컴파일 언어와 인터프리터 언어의 차이 이해명령어를 구성하는 연산 코드와 오퍼랜드명령어의 주소 지정 방식소스코드와 명령어 고급 언어와 저급 언어고급 언어사람을 위한 언어.대부분의 프로그래밍 언어. 소스코드.저급 언어컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어.명령어로 이루어짐.→ 고급 언어인 소스코드가 실행되기 위하여 저급 언어인 명령어로 변환 필요 저급 언어기계어0과 1의 명령어 비트로 이루어진 명령어 모음십육진수로도 표현어셈블리어오직 기계만을 위한 기계어를 사람이 읽기 편한 형태로 번역한 저급 언어프로그램의 절차를 가장 근본적인 단계부터 추적, 관찰 가능 컴파일 언어와 인터프리터 언어고급 언어가 저급 언어로 변환되는 방식 2가지 컴파일 언어컴파일러에 의..

챕터2_데이터 💡컴퓨터가 이해하는 정보 단위 이해하기.0과 1로 다양한 숫자를 표현하는 방법 이해.0과 1로 다양한 문자를 표현하는 방법 이해.0과 1로 숫자를 표현하는 방법 정보 단위비트 (bit) : 0과 1을 나타내는 가장 작은 정보 단위바이트 (byte) : 8bit킬로바이트 (kB) : 1000byte메가바이트(MB) : 1000kB기가바이트 (GB) : 1000MB테라바이트 (TB) : 1000GB워드 (word)하프 워드 (half word)풀 워드 (full word)더블 워드 (double word)워드 크기가 큰 CPU는 한 번에 처리할 수 있는 데이터가 많음.대부분 32bit/64bit.CPU가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기 이진법0과 1만으로 모든 숫자를 표현하는 방법이진수..