Computer Science/운영체제13 [운영체제] ep4-3) Concurrency: Mutual Exclusion and Synchronization Concurrency 방안 3가지1. Software Approaches - 알고리즘을 잘 설계2. HW instruction을 이용3. OS가 제공하는 동기화 툴 이용 (e.g. 세마포, 모니터)1번과 2번에 이어 3번에 대해 알아보자 3. OS가 제공하는 동기화 툴 이용2가지에 대해서 다룰 거다ㅇ세마포(Semaphore): 정수 변수 + (blocked)큐가 결합된 구조체 변수오로지 3개의 동작만 수행한다 ① Initialize: 세마포를 0이나 양수값으로 초기화(음수값으로 초기화 하는 건 의미가 없다) ② semWait: 세마포값 -1, "blocked 큐에서 wait!"if (세마포값 >=0) 통과else if(세마포값 ③ semSignal: 세마포값 +1, "blocked 큐에서 ready 큐.. 2024. 6. 29. [운영체제] ep4-2) Concurrency: Mutual Exclusion and Synchronization Concurrency 방안 3가지1. Software Approaches - 알고리즘을 잘 설계2. HW instruction을 이용3. OS가 제공하는 동기화 툴 이용 (e.g. 세마포, 모니터)저번 1번에 이어 2번에 대해서 알아보자 2. HW instruction을 이용 - 수정이 불가능하며 중간에 인터럽트로 중단되지도 않는다 HW적으로 움직인다2가지 HW instruction이 있다① Compare & Swap Instruction: 비교하고 같으면 swap// word: 어떠한 저장공간의 주소// 같다면 word를 newval로 swap한다// compare_and_swap 실행 전 word에 저장되어 있던 값을 returnint compare_and_swap(int* word, int test.. 2024. 6. 29. [운영체제] ep4-1) Concurrency: Mutual Exclusion and Synchronization ㅁ동시성(Concurrency): 여러 작업이 짧은 시간 간격으로 번갈아 가며 수행됨으로써 동시에 처리되는 것처럼 보이게 만드는 것현대 OS는 멀티 프로그래밍, 멀티 프로세싱 등의 기법으로 동시성을 사용하는 데에 있어 발생하는 문제들을 해결해야만 한다 상황) 은행 계좌 파일에 있는 데이터 x를 저장, 처음 잔고는 0원이다 ㅇRace Condition: 결국에는 둘 중에서 마지막으로 작업한 결과만이 남는다Race Condition의 발생을 막기 위해 critical section의 mutually exclusive한 실행이 필요하다 ㅇcritical section(임계구역): Race Condition이 발생할 수 있는 코드 (전혀 예측할 수 없음)critical section은 동시에 실행시키면 안된다.. 2024. 6. 29. [운영체제] ep10) I/O Management and Disk Scheduling I/O를 다루는 OS 설계의 목적 2가지1. 속도 이슈2. 통일된 방식으로 모든 I/O 기기를 다루는 것 속도 이슈에서 중요한 것은 Seek time(탐색시간)이다Seek time(탐색시간) - 시간 大Rotational delay(회전지연)Transfer Time(전송시간) (참고) 탐색시간, 회전지연, 전송시간 https://claremont.tistory.com/entry/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0-%EA%B5%AC%EC%A1%B0-ep7-%EB%B3%B4%EC%A1%B0%EA%B8%B0%EC%96%B5%EC%9E%A5%EC%B9%98 [컴퓨터 구조] ep7) 보조기억장치하드디스크와 플래시메모리같은 보조기억장치들은 개인 컴퓨터부터 서버구성 및 관리까지 다방면으로 사용되는 부품.. 2024. 6. 20. [운영체제] ep9) Multiprocessor and Real-Time Scheduling 멀티 프로세서 시스템이란 뭘까? 2가지 특징이 있다- 프로세서가 여러 개이지만, 메인 메모리가 딱 하나다- 하나의 OS가 시스템 전체를 관리한다 멀티 프로세서 시스템에서는 동기화(Synchronization) 개념이 매우 중요하다 [멀티 프로세서 시스템 스케줄링 디자인 이슈들]- 동기화 빈도- 프로세서 수 프로세서에 프로세스를 할당하는 방법은 2가지가 있다방법 1: 각각의 프로세서마다 별도의 레디-큐를 둔다방법 2: 전역 큐를 둔다 (큐가 c.s. 안에 있어야 한다) - Mutual Exclusion요즘에는 방법 2를 채택한다 멀티 프로그래밍을 쓸까? 말까?동기화가 자주 일어나지 않는다면 문맥 전환이 적어 오버헤드가 적기 때문에 멀티 프로그래밍을 잘 사용할 수 있지만동기화가 자주 일어난다면 문맥 전환이 .. 2024. 6. 20. [운영체제] ep8) Uniprocessor Scheduling ㅇCPU 스케줄링: Process에 CPU 시간을 할당하는 방법스케줄링의 목적은 유저 입장과 시스템 입장으로 나눌 수 있다response time(응답시간): 프로세스가 처음 도착한 후, 처음 CPU를 할당받아 실행되기까지 걸리는 시간turnaround time(반환시간): 프로세스가 시스템에 도착한 후, 모든 작업을 마치고 종료될 때까지의 총 시간throughput(처리율/처리량): 단위시간당 Process를 종료시키는 수processor efficiency(CPU 효율성): 얼마나 OS 개입이 적고, CPU를 이용하였는지Fairness(공정성): 같은 기준을 갖은 Process들은 모두 공정하게 같은 기회를 가져야 한다Predictability(예측 가능성): 언제쯤 끝날지에 대한 예측 가능성 스케.. 2024. 6. 20. [운영체제] ep7) Virtual Memory ㅁVirtual Memory(가상 메모리): m.m.에 프로그램의 일부만 남기고 나머지는 HDD에 적재- 현대 시스템의 99%가 가상 메모리 시스템 ※ 멀티 프로그래밍 레벨이 높을수록 좋은 시스템이다멀티 프로그래밍 레벨: 메모리에서 동시에 실행되는 프로세스의 숫자 1. OS가 프로그램 조각(resident set)을 m.m.로 가져온다- resident set: 프로그램 조각(Page들의 집합)2. 필요한 프로그램이 m.m.에 없으면 interrupt 발생!3. 필요한 프로그램을 가져오기 위해서 OS가 process를 blocked시킨다4. OS가 HDD에 I/O 읽기 요청을 한다5. HDD가 I/O 작업을 처리하는 동안 다른 프로세스가 디스패치된다6. 아까 blocked된 프로세스를 다시 ready 상.. 2024. 6. 19. [운영체제] ep6) Memory Management 7단원은 8단원 VM(Virtual Memory)를 위한 빌드업이라 생각하면 된다메모리 관리에 있어서 중요한 요점 3가지- Relocation: 기준이 1000번지면 모든 주소에 1000을 더해 Relocation이 필요하다[Relative Address + Base Resister -> Physical Address]- Protection: 무슨 일이 있어도 프로그램을 실행할 때는 이 프로그램이 자기에게 할당된 메모리 영역 외에는 Access 하면 안 된다- Sharing 메모리를 관리하는(나누는) 방법 2가지1. Fixed Partitioning- Equal-size partitions- Unequal-size partitions 2. Dynamic PartitioningExternal fra.. 2024. 6. 17. [운영체제] ep5) Concurrency: Deadlock and Starvation ㅁDeadlock의 발생 조건 4가지① Mutual Exclusion(상호배제)② Hold-and-Wait③ No preemption(비선점)④ Circular Wait: 여러 프로세스가 자원을 할당받은 후, 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 추가로 요청하면서 서로 대기하는 상황이 순환 형태로 이루어지는 것 ㅇ자원 할당 그래프(Resource Allocation Graphs) ㅁ데드락 해결방법 3가지1. Deadlock Prevention: 자원할당 규칙을 만든다(사전에 차단)④ Circular Wait를 깨기 위해 자원에 번호를 매긴다 - 자원을 요청할 때 번호 순서대로 요청 - 낭비 多, 실제로 사용은 x데드락이 발생하면 큰일이 나는 시스템이 아닌 이상 데드락 prevention보다는.. 2024. 6. 17. 이전 1 2 다음
