CS/운영체제(OS) (16) 썸네일형 리스트형 운영체제 - 가상메모리의 개념 위 컴퓨터 구조에서 프로그램이 실행될 때, 예를들어 유튜브를 실행하거나 VS CODE 를 실행하려면 우리는 Main Memory 에 프로세스를 적재해야한다. 그리고 요즘 램은 16~32기가 정도 되는데 편의를 위해 10기가 라고 가정하자. 그리고 우리는 지금 메이플스토리, 워드, 카카오톡을 실행한다고 가정하자. 그런데 알다시피 요즘 메이플스토리 용량은 10기가가 넘는다. 그리고 워드도 1기가는 되고 카카오톡은 500메가 정도되지만 1기가라고 하면 메이플 : 10워드 : 1카톡: 1 이 세개의 프로그램을 동시에 실행하려면 메인 메모리에 무려 12기가가 필요하다! 그렇다면 이 세개는 실행이 안될까? 아니다. 아주 잘 될 것이다. 조금은 렉이 걸릴 수 있지만 잘된다. 이것을 가능캐 해주는 것이 가상메모리이다... OS - 메모리관리: 페이징 위 사진은 CPU의 논리주소를 RAM의 물리주소로 바꾸는 작업을 수행하는 일반적인 컴퓨터구조이다.외부 단편화램은 하나하나 프레임으로 구성된다. 그리고 각 하나의 같은 크기를 갖고 있는데 만약 위처럼 4바이트로 구성되었다고 하자. 그리고 빨간색으로 칠해진 곳은 사용중이라 하면 8바이트짜리 프로세스가 램에 로드하려 한다. 지금 4바이트 짜리 프레임이 3칸 12바이트가 있으니까 로드할 수 있을까? 로드할 수가 없다! 왜냐하면 CPU는 연속적으로 램에 들어있어야 읽을 수 있기 때문이다. 그럼 지금 램에는 3칸의 빈칸이 있는데도 램에 자리가 없다고 판단되어 시스템에 지장을 준다. 이것을 외부 단편화라 한다. 페이징위의 외부 단편화를 해결하기 위한 방법으로 페이징이 있다. 페이징은 프로세스를 페이징 단위로 나눈다... OS - 주기억장치 개요 운영체제의 역할 운영체제의 가장 중요한 역할은 프로세스 관리와 메모리 관리이다. 이제부터 알아볼 것은 메모리 관리이다. 메모리는 언제나 부족하다. IT 기술이 발전하면서 계속해서 메모리는 늘어나고 있지만 그와 동시에 다뤄야할 데이터와 프로그램들도 함께 거대해진다. 그래서 메모리는 언제나 부족하고 효율적으로 관리해야한다. 메모리 관리의 개념과 정책 메모리 관리는 메모리 관리자가 담당하며 운영체제의 관리 모듈과 메모리 관리 장치가 협업하여 관리한다. 메모리 관리자는 여러 정책을 수립하고 관리한다. 적재 정책 배치 정책 대치 정책 메모리의 구조: 주소, 데이터 주소는 논리적 주소와 물리적 주소로 나뉜다. 논리적 주소 - 프로그래머가 사용하는 공간으로 보는 논리적 관점의 주소. 목적 코드가 저장된 공간과 프로그.. OS - 모니터 (멀티 스레드 프로그래밍) 프로세스/쓰레드 동기화 도구 중 하나이다. 세마포어는 너무 오래된 것이고 최근 자바는 모니터를 지원한다. Java의 모든 객체는 모니터가 될 수 있다. 베타 동기 - Common Variable 은 오직 하나만 접근할 수 있다. → synchronized 키워드 사용 조건 동기 - wait(), notify, notifyAll 메소드 사용 notifyAll 하면 모든 스레드가 풀려난다. 모니터는 사실 멀티코어 컴퓨팅 강의에서 배운 멀티 스레드 프로그래밍과 같은 것을 알게 되었다. 아래는 멀티코어 프로그래밍에서 과제로 해결한 소수찾기 문제이다. package Task; public class pc_dynamic { // 20만까지 테스트하기 위함 private static final int NUM_END .. DeadLock (교착상태) DeadLock이 무엇이고 언제 발생하는지 저번 포스팅에서 이야기 했지만 복습해보면 두 개 이상의 프로세스나 스레드가 서로 자원을 얻지 못해서 무한정 대기하는 상태를 교착상태라고 한다. 현실 세계에서 두 차량(프로세스)이 하나의 도로(자원)에 들어가려고 할 때, 둘 중 하나가 양보하지 않는 이상 이 자원에는 누구도 도달할 수 없다. 교착상태의 해결법 예방 교착상태를 예방하려면 어떻게 해야할까? 교착상태는 4가지 필요조건이 있다. 그렇다면 이 조건 중 하나라도 만족하지 않으면 교착상태는 일어나지 않을 것이다. 상호 배제 부정 : 하나의 자원을 여러 프로세스가 접근 가능 → 현실성 X 점유대기 부정 : 프로세스가 실행 전 모든 자원을 할당, 식사하는 철학자의 경우 수저를 한 번에 듦 선점 가능 : 이미 실행.. OS - 식사하는 철학자 문제와 교착상태(DeadLock) 식사하는 철학자 문제 철학자들은 밥먹고 생각하는게 일이다. 참 팔자 좋은 인생들.. 아무튼, 그들은 밥상 머리 앞에서도 생각을 한다. 한 입 먹고 내려놓고 생각하고 한 입 먹고 내려놓고 한다. 그런데 사람이 5명인데 젓가락도 5개다. 쌍이 아니라 5개다. 원형 탁자에 앉아있다고 가정하면 다음과 같은 사진이 될 것이다. 1번 철학자가 양쪽 젓가락을 들었다고 하자. 그렇다면 2번과 5번은 젓가락이 하나밖에 없기 때문에 밥을 먹을 수 없다. 계속 철학자들은 밥을 먹고 내려놓고 생각하고 반복한다. 그런데, 언젠가 이런 일이 생긴다. 3번이 오른쪽 젓가락을 들었을 때 4번이 오른쪽을 들고 … 즉, 모두가 자신의 오른쪽 수저를 들어버리는 것이다. 이렇게 되면 어떻게 될까 . 아무도 밥을 먹을 수 없다! 아무도 젓가.. 전통적인 동기화 문제 은행동기화 문제 같이 우리 실생활에서 사용되는 문제들도 있지만 예전부터 전통적으로 문제가 되는 문제들이 있다. 이를 전통적 동기화 문제라고 한다. Producer and Consumer Problem 생산자 소비자 문제 생산자는 데이터를 생성하고 소비자는 그 데이터를 소비한다. 예를들어 컴파일러가 데이터를 컴파일하면 어샘블리 코드가 되고 어셈블리어를 번역하여 기계어가 된다. 생산자는 데이터를 생성하고서 바로 소비자에게 넘기지 않는다. I/O차이, 연산차이 등 속도를 맞추기 위해 먼저 buffer에 데이터를 삽입하고 이후 소비자가 버퍼에 접근해 take 하는 식으로 처리된다. 즉, 버퍼는 생산자와 소비자가 모두 접근하는 Critical Section이 되는 것이다. 이를 해결하기 위해 상호배재를 위한 세마.. OS - 임계구역과 세마포어 Critical Section 공통 자원을 건드릴 수 있는 공간이다. 멀티 프로세싱에 의한 오류는 보통 여기서 발생한다. 해결 방안이 갖춰야하는 것 Mutual exclusion - 오직 한 쓰레드만 진입 Progress - 진입 결정은 유한 시간 내 Bounded waiting - 어느 스레드라도 유한 시간 내에 해결해야함. 프로세스/쓰레드 동기화 임계구역 문제 해결 (틀린 답 X) 프로세스 실행 순서 제어 비효율성 제거 세마포어 유명한 동기화 해결 도구 acquire() release() 세마포어는 상호베타를 위해 사용한다. void acquire(){ value--; if(value < 0){ add this process/thread to list block } } void release(){ v.. 이전 1 2 다음
