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HYU39

7. Deadlocks The Deadlock Problem 기본적으로 프로세스가 일을 할 때는 프로세스가 일을 하기 위해서 필요한 자원이 있어야 한다. 대표적으로 CPU, 메모리, 버스 등의 하드웨어 자원도 있고, 세마 포어 또는 lock 같은 소프트웨어 자원도 있다. => 락을 확보해야 일을 할 수 있으니까. => 메모리에 값을 저장할 때는 메모리 버스를 확보해야 한다. => CPU 스케줄링도 마찬가지, CPU를 확보를 해야 프로세스가 동작될 수 있다. 프로그래머가 명시적으로 자원을 요청하지 않아도, 시스템 내에는 자연스럽게 자원을 확보하고 반납하는 과정이 발생하고 있다. 근데 어떤 일을 하기 위해 필요한 리소스가 하나가 아니다. 여러 개의 리소스를 확보해야 진도를 나갈 수 있는데, 운이 나쁘게 일부 리소스만 확보하고 나머.. 2023. 5. 18.

10. Virtual Memory (1) Virtual Memory는 Physical Memory의 공간 사용 효율을 높이기 위해 만들어진 기술이다. 지금까지 살펴본 memory management는 virtual memory가 없다는 가정 하에 전개가 되었다. Virtual Memory 폰노에만 머신에 따르면 프로세스의 모든 address space가 메모리에 올라와야 프로그램이 수행될 수 있다고 했다. => 이론적으로는 그렇다. 그러나 CPU 입장에서는 자기가 현재 수행해야 할 Instruction과 Instruction이 접근해야 할 Data만 사용하므로 얘네만 메모리에 올라와 있으면 실질적으로 프로그램 수행에 아무런 문제가 없다. 이제부터 이론과 실제는 다르다. 실제로 CPU가 접근하는 Instruction과 데이터만 메모리에 올리자. .. 2023. 5. 12.

9. Memory Management (2) 페이지 테이블의 형태에 따라서 참조하는 방식이 달라진다. 페이지 테이블의 형태는 크게 3가지가 있다. Hierarchical Paging : Break up the logical address space into multiple page tables Hashing Page Tables : Using Hash to look up page table Inverted Page Tables Two-Level Page-Table Scheme(Hierarchical Paging) 앞 내용에서 말했듯이 각 프로세스의 address space는 운영체제의 최대 bit에 맞춰서 max 주소가 설정되게 되고 32bit OS라면 max 주소가 2^32 - 1이 된다. => 각 프로세스는 32bit를 모두 사용한다 32bit.. 2023. 5. 7.

8. Memory Management (1) OS가 하는 Memory Management의 핵심 기능은 CPU가 프로그램을 수행할 수 있도록 만들어주는 것이다.CPU가 메모리에서 data와 Instruction을 가져올 때 주소를 바탕으로 가져온다. PC, MAR에 들어있는 주소를 보고 가져옴.그러기 위해서, OS가 메모리 측면에서 하는 일은 크게 2가지.1. 주소를 어떻게 관리할 것인가. (본질적 기능) 2. virtual memory - 메모리 공간의 효율적 사용프로세스가 메모리에 올라왔을때 그 프로세스의 코드를 수행하는 과정에 자신의 address space를 벗어난 영역에 접근하려 하면 막아주는 기능도 제공해야 한다.대신 자신의 영역이 아닌 커널 영역에 접근하는 것은 System call을 통해서 간접적으로 접근할 수 있다. Multiste.. 2023. 5. 2.

6. Process Syncronization (2) Classical Problems of Synchronization Synchronization Problem으로 대표적인 문제는 다음의 3가지이다. 1. Bounded-Buffer Problem 2. Readers and Writers Problem 3. Dining-Philosophers Problem Bounded-Buffer Problem 일명 Producer & Consumer 문제라고도 불리는 이 문제는 프로듀서가 공유된 버퍼에 데이터를 쓰면 컨슈머가 데이터를 읽어가는 형태이다. 이때 버퍼의 사이즈는 무제한이 아니라 한정되어 있다. 버퍼는 프로듀서와 컨슈머 사이의 공유되는 공간이므로 프로듀서가 버퍼에 값을 쓰는 동안 컨슈머가 값을 읽어가도 안 되고, 컨슈머가 값을 읽고 있는 도중에 프로듀서가 .. 2023. 4. 7.

5. Process Synchronization (1) Process Synchronization (프로세스 동기화) 여러 프로세스들 또는 스레드들이 동시에 동작할 때, 그들이 공유하는 데이터에 대해서 안전하게 접근할 수 있도록 하는 것 프로세스 동기화가 왜 필요할까? 만약 공유하는 데이터가 있더라도 여러 프로세스들이 그 데이터에 대해 순차적으로 접근하면 문제가 되지 않지만, 동시에 데이터에 접근하여 값을 바꾸려고 하면 문제가 발생한다. Race Condition 여러 프로세스가 동시에 접근해서 값을 바꾸려고하는 상황 => 정상적인 산술의 결과가 아닌 제일 마지막에 쓴 값으로 값이 결정되어 버리는 문제가 발생한다. => 의도치 않게 최종적인 데이터의 값이 잘못된 값으로 결정 Q. 그렇다면 하나의 프로세스는 Write를 하려고 하고, 다른 하나는 Read만 한.. 2023. 3. 30.

4. CPU Scheduling 지난 번에 프로세스들의 상태를 변화시켜 큐간의 이동을 시켜주는 것이 프로세스 스케줄링이라고 했다.CPU 스케줄링은 이 프로세스 스케줄링과는 구분된다.프로세스 스케줄링 안에서도 발생 빈도에 따라 Long-term, Short-term, Medium-term 스케줄링으로 나뉘는데 그 중에 Short-term Scheduling이 CPU Scheduling에 해당한다. Histogram of CPU-burst TimesI/O bound job은 카카오톡과 같은 메신저나, hwp 프로그램 같이 사용자가 입력을 해야만 일을 할 수 있는 프로그램들을 말한다. 그렇기에 I/O가 매우 빈번하게 발생한다. 키보드 입력이 들어오면 입력을 처리하고 또 다음 입력을 기다리는 동작이 계속 반복된다. 때문에 한 번 CPU를 잡았.. 2023. 3. 24.

3. Processes and Threads Process 프로세스의 논리적 정의는 "실행중인 프로그램" 이다. 그리고 그 실체는 프로그램이 실행되기 위해서 필요한 모든 정보들을 담고 있는 자료구조다. Branch나 Jump에 의해서 프로그램이 sequential하게 수행되는 패턴이 바뀔 수는 있지만, 브랜치나 점프가 없다면 프로그램은 기본적으로 순차적으로 수행된다. 프로세스 안에는 어떤 내용들이 담겨 있을까? Text Section: 프로그램의 코드가 담겨 있는 영역 Stack Section: Function Call과 Context Switch를 위한 정보가 저장되는 영역 - Function Call: 함수가 중첩되어 호출되게 된다면, A함수에서 B를 호출하고 B함수에서 C함수를 호출한다고 해보자. return 주소를 중심으로 생각해보면, C함.. 2023. 3. 23.

2. Operating System Overview (2) Operating System "Service" 리눅스에서 로그인을 한 다음에 프로그램을 실행한다면? 예를 들어, ls라는 명령어를 입력하고 엔터를 쳤다. ls라는 프로그램이 실행되기 위해서는 그 프로그램을 실행하기 위한 프로세스가 만들어져야 하고, 그 프로그램을 프로세스에 담아서 메모리에 올려야 실행할 수 있게 된다. 사용자가 ls를 입력하고 엔터를 치면 이 프로세스가 만들어져야 하는데, 누가 만드는 것일까. 사람이 실행시킨 것은 맞지만 프로세스를 사람이 만드는 것은 아니다. ls를 입력하고 엔터를 치면 어떤 일이 벌어질까. 프로세스를 만드는 서비스를 OS가 제공하는데, 해당 서비스는 System Call을 통해 제공이 된다. 프로세스를 만드는 서비스는 fork()라는 System Call을 통해 사용.. 2023. 3. 23.

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