Tech Log

CPU 스케줄링 알고리즘 CPU 스케줄러는 CPU 스케줄링 알고리즘에 따라 프로세스에서 해야하는 일을 스레드 단위로 CPU에 할당한다. 프로그램이 실행될 때 CPU 스케줄링 알고리즘이 어떤 프로그램에 CPU 소유권을 줄 지 결정한다. CPU 스케줄링 알고리즘은 CPU 이용률은 높게, 주어진 시간에 많은 일을 하게, 준비 큐(ready queue)에 있는 프로세스는 적게, 응답 시간은 짧게 설정하는 것을 목표로 한다. 비선점형 방식(non-preemtive) 프로세스가 스스로 CPU 소유권을 포기하는 방식이다. 강제로 프로세스를 중지하지 않는다. 따라서 컨텍스트 스위칭으로 인한 부하가 적다. 다만 CPU 사용 시간이 긴 프로세스 때문에 CPU 사용 시간이 짧은 여러 프로세스가 오랫동안 기다리게 되어 전체 ..

교착 상태(deadlock) 두 개 이상의 프로세스들이 서로가 가진 자원을 기다리며 중단된 상태를 말한다. 교착 상태의 원인 상호 배제 : 한 프로세스가 자원을 독점하고 있으며 다른 프로세스들은 접근이 불가능하다. 점유 대기 : 특정 프로세스가 점유한 자원을 다른 프로세스가 요청하는 상태. 비선점 : 다른 프로세스의 자원을 강제적으로 가져올 수 없다. 환형 대기 : 프로세스 A는 프로세스 B의 자원을 요구하고, 프로세스 B는 프로세스 A의 자원을 요구하는 등 서로가 서로의 자원을 요구하는 상황 교착 상태의 해결 방법 자원을 할당할 때 애초에 조건이 성립되지 않도록 설계한다. (하지만 자원을 보호하기 위해 상호 배제와 비선점을 예방하기 어렵다) 교착 상태 가능성이 없을 때만 자원이 할당되며, 프로세스 당 ..

공유 자원(shared resource) 시스템 안에서 각 프로세스, 스레드가 함께 접근할 수 있는 모니터, 프린터, 메모리, 파일, 데이터 등의 자원이나 변수 등을 말한다. 이 공유 자원을 두 개 이상의 프로세스가 동시에 읽거나 쓰는 상황을 경쟁 상태(race condition)이라 한다. 동시에 접근을 시도할 때 접근의 타이밍이나 순서 등이 결괏값에 영향을 줄 수 있는 상태인 것이다. 이러한 경쟁 상태가 발생하면 공유 자원 접근 순서에 따라 실행 결과가 달라질 수 있다. 위 그림과 같이 프로세스 A와 B가 동시에 접근하여 경쟁 상태가 발생할 수 있다. 그 결과 값이 맞지 않는 값이 출력되었다. 임계 영역(critical section) 둘 이상의 프로세스, 스레드가 공유 자원에 접근할 때 순서 등의 ..

멀티 프로세싱 여러 개의 프로세스를 통해 두 가지 이상의 일을 수행할 수 있는 것. 이를 통해 하나의 일을 병렬로 처리할 수 있다. 특정 프로세스의 메모리, 프로세스 중 일부에 문제가 발생되더라도, 다른 프로세스를 이용해서 처리할 수 있으므로 신뢰성이 높은 강점이 있다. 웹 브라우저의 멀티 프로세스 웹 브라우저는 멀티 프로세스 구조를 갖고 있다. 웹 브라우저에는 여러 프로세스가 있다. 브라우저 프로세스 : 주소 표시줄, 북마크 막대, 뒤로 가기 버튼, 앞으로 가기 버튼 등을 담당. 네트워크 요청이나 파일 접근 같은 권한을 담당. 렌더러 프로세스 : 웹 사이트가 보이는 부분의 모든 것을 제어. 플러그인 프로세스 : 웹 사이트에서 사용하는 플러그인을 제어. GPU 프로세스 : GPU를 이용해서 화면을 그리는..

PCB(Process Control Block, 프로세스 제어 블록) 운영체제에서 프로세스에 대한 메타데이터를 저장한 데이터를 말한다. 다시 말해, 프로세스를 실행하는 데 필요한 중요한 정보를 보관하는 자료 구조이다. 프로세스는 고유의 프로세스 제어 블록을 가진다. *메타데이터 : 데이터에 관한 구조화된 데이터이자 데이터를 설명하는 작은 데이터. 대량의 정보 가운데에서 찾고 있는 정보를 효율적으로 찾아내서 이용하기 위해 일정한 규칙에 따라 콘텐츠에 부여되는 데이터. 프로세스 생성 시 만들어져서 프로세스가 실행을 완료하면 폐기한다. 프로그램이 실행되면 프로세스가 생성되고, 프로세스 주소 값들에 스택, 힙 등의 구조를 기반으로 메모리가 할당된다. 이 프로세스들의 메타데이터들이 PCB에 저장되어 관리된다. P..

프로세스는 여러 가지 상태 값을 가진다. 생성 상태(create) 프로세스가 생성된 상태를 말한다. 프로세스가 메모리에 올라와 실행 준비를 완료한 상태가 된다. fork(), exec() 함수를 통해 생성한다. 이때 PCB가 할당된다. 생성된 프로세스는 바로 실행되는 것이 아니라, 준비 상태에서 자기 순서를 기다리며 PCB도 같이 준비 상태로 옮겨진다. *PCB(Process Conrtol Block) : 프로세스 제어 블록, 운영체제가 해당 프로세스를 위해 관리하는 자료 구조를 말한다. fork() 부모 프로세스의 주소 공간을 그대로 복사하여, 새로운 자식 프로세스를 생성하는 함수. 주소 공간만 복사할 뿐, 부모 프로세스의 비동기 작업 등을 상속하지는 않는다. exec() 새롭게 프로세스를 생성하는 함..

프로세스(process) 컴퓨터에서 실행되고 있는 프로그램. 실행을 위해 메모리에 올라온 동적인 상태이다. CPU 스케줄링의 대상인 작업(task)과 거의 같은 의미를 가진다. * 스레드(thread) : 프로세스 내 작업의 흐름 프로그램의 실행 과정 프로그램은 메모리에 올라가면서 실행된다. 프로그램이 메모리에 올라가면 프로세스가 된다. 이때 프로그램은 인스턴스화가 된다. 프로세스는 CPU 스케줄러에 따라 순서에 맞게 실행된다. 프로세스와 컴파일 과정 프로그램은 컴파일러가 컴파일 과정을 거친 후, 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 번역되어 실행될 수 있는 파일이 되는 것이다. 이 프로그램은 C 언어 기반의 프로그램이며, 인터프리터 언어로 된 프로그램과는 다르다. 1. 전처리 소스 코드의 주석을 제거하고,..

메모리가 한정되어 있으므로 스와핑이 많이 일어나며 이러한 스와핑은 많이 일어나지 않도록 설계되어야 한다. 스와핑은 페이지 교체 알고리즘을 기반으로 일어난다. 오프라인 알고리즘(offline algorithm) 먼 미래에 참조되는 페이지와 현재 할당하는 페이지를 바꾸는 알고리즘. 가장 좋은 방법이나 미래에 사용되는 프로세스를 우리는 알 수 없기 때문에 사용할 수 없는 알고리즘이다. 다른 알고리즘과의 성능 비교에 대한 기준으로 사용한다. FIFO(First In First Out) 가장 먼저 온 페이지를 교체 영역에 가장 먼저 놓는 방법 LRU(Least Recentle Used) 참조가 가장 오래된 페이지를 바꾼다. 이 오래된 것을 파악하기 위해 각 페이지마다 계수기(counter), 스택을 두어야 하는 ..