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오늘 작성한 코드는 마음에 들지만 어제 작성한 코드는 마음에 들지 않기를...

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  • [운영체제] 후기 강의는 좋았다. 비대면이라 영상을 여러 번 볼 수 있었던 것도 좋았다. 시험 외 채점 요소는 숙제, 프로젝트, 발표가 있었다. 숙제는 3개가 나왔는데 부담이 적은 수준이다. 발표는 프로젝트와 관련된 내용으로, 같은 수업을 듣는 사람들이 프로젝트할 때 참고할 수 있도록 발표하면 된다. 즉, 프로젝트 내용을 먼저 살펴보고 이 프로젝트를 구현하는데 필요한 내용만 발표하면 된다. 프로젝트가 무엇이 나왔는지는 안 보고 발표 내용에만 집중해서 엉뚱한 내용을 발표하는 경우도 더러 있었다. 프로젝트는 내가 스스로 할 수 있는 범위를 벗어났다. 실행 환경이 교수님과 같다는 보장과 적절한 IDE 를 사용했다면 좀 더 나았을 지도... 나는 데스크톱과 노트북이 있는데 데스크톱에서 virtual box 실행이 안 돼서 노트북.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 6. 24.
  • [운영체제] SSD (Solid State Drive) SSD 는 SamSung Drive 의 약자이다. 구라다. Solid State Drive 인데, HDD 가 Disk 여서 끝에 D 를 Disk 로 오해하는 경우가 있다. 하지만 SSD 에는 disk 가 없다. HDD 의 기계적인 부품들 때문에 고장이 잦고, 느리고, 전력 소모가 심하다. 모바일 환경에선 배터리 소모율에도 영향이 있기 때문에 부적합하다. 하드디스크의 물리적인 부분을 제거하면 전력 문제와 속도 문제를 해결할 수 있지 않을까? 이것이 SSD 이다. NOR flash memory : ram 처럼 random access 가 가능하다. 주로 bios 에 사용된다. NAND flash memory : disk 처럼 block 단위로 접근할 수 있다. HDD 대신 사용된다. SSD 에는 Disk 가.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 6. 7.
  • [운영체제] RAID 하드디스크는 비용대비 사용할 수 있는 용량이 크다. 하지만 물리적인 부분을 많이 사용하는 HDD 특성상 고장의 빈도수가 높고 느리다는 단점을 갖고 있다. RAID 는 HDD 여러 개를 같이 사용하여 이런 문제를 해결한다. 또한 RAID 를 사용하는 프로그래머는 여러 개의 HDD 를 이용하고 있다는 것을 몰라야 한다. RAID : Redundant Array of Inexpensive Disks 의 약자이다. 근데 요즘엔 비싸서 inexpensive 대신 independent 로 사용하기도 한다. 서버에서는 표준적으로 사용한다. RAID Controller : cpu, sw, memory 를 갖고 있는 HW 이다. RAID 자체가 운영체제를 갖고 있는 하나의 시스템이다. RAID level 에 따라 con.. 공감수 0 댓글수 0 2021. 6. 7.
  • [운영체제] 하드디스크 (Hard Disk) platter : HDD 에는 여러 장(보통 4장)의 디스크가 있는데 한 장의 디스크를 platter 라고 부른다. 데이터를 저장한다. head : platter 에 있는 데이터를 읽는다. arm : head 를 연결하는 팔 역할이다. 마찬가지로 여러 개가 있다. platter 마다 두 개씩 있는데, 병렬로 읽고 쓸 수 있다. surface : 하나의 platter 는 양면 다 활용이 가능하다. 한 면을 surface 라 부른다. sector : HDD 의 기본 단위이다. 보통 페이지와 같은 크기인 4kb 를 많이 쓴다. track : surface 내에서 반지름이 다른 동심원, 바깥에 있는 track 일수록 더 많은 데이터를 저장할 수 있다. 그리고 더 빠르게 읽고 쓸 수 있다. platter 가 도는.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 6. 7.
  • [운영체제] Free space malloc 과 free 는 명시적 메모리 할당과 해제이고, 할당할 수 있는 크기에 제한이 없기 때문에 다음 두 가지 문제를 해결해야 한다. 1. 페이지 단위로 할당하지 않을 경우 메모리 관리가 힘들다. -> 외부 단편화 문제 2. free 의 인자로 포인터밖에 들어가지 않는데, 몇 바이트인지 알 수 있는 방법이 필요하다. malloc 과 free 를 구현하기 위해서는 사용중인 메모리의 상태와 크기를 유지해야 한다. 성능도 O(n) 가 걸리는 방법이 아닌 O(1) 에 처리할 수 있는 방법이 존재한다. heap fragmentation : 일반적으로 외부 단편화를 말한다. free list : 힙 영역에서 사용가능한 영역에 대한 list 를 나타내는 자료구조 연결 리스트를 만들어서 빈 공간에 대한 정보를 .. 공감수 2 댓글수 0 2021. 6. 7.
  • [운영체제] 데드락 (Deadlock) atomicity violation : 연속적으로 수행되어야 하는 연산이 연속적으로 수행되지 못 한 경우 → mutex 로 해결 order violation : 어떤 순서를 가정했는데 그 순서로 실행되지 않는 경우 void init() { mThread = PR_CreateThread(mMain, ...); } mMain() { ... } mMain 보다 mThread 초기화가 먼저 이루어질 거라 가정한 코드이다. 데드락 thread 1 은 lock A 을 잡았고 lock B 를 대기중인 상태, thread 2 는 lock B 를 잡았고 lock A 를 대기중인 상태에서 데드락이 발생한다. 데드락이 발생하려면 다음과 같은 조건을 만족해야 한다. mutual exclusion : 공유 자원에 대한 액세스 .. 공감수 2 댓글수 0 2021. 6. 2.
  • [운영체제] 세마포어 (Semaphore) 제목은 세마포어로 바뀌었지만 병행성과 관련 있는 내용이다. semaphores : mutex 의 일반화된 형태 semaphores 는 edsger dijkstra 라는 사람이 발명했고 mutex 나 condition variable 을 구현할 수 있다. 오 다익스트라 아저씨 여기도 나오네? 기존의 lock 이 하나라면 semaphore 는 락 할 수 있는 횟수를 정수로 나타낸다. 다음과 같은 연산이 있다. p (sem_wait() ) : - 연산, wait 와 유사하다. (n sleep) - lock - n 이 음수라면 기다려야 한다. 음수 절대값은 대기 중인 스레드의 개수가 된다. v (sem_post() ) : + 연산, signal 연산과 유사하다. (n > 0 -> wake one u.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 6. 1.
  • [운영체제] 병행성 3 (Concurrency) : Condition Variable lock 만으로는 어떤 조건을 만족해야 수행할 수 있는 스레드를 구현할 수 없다. 락과 함께 어떤 조건을 만족하는 지 확인하는 데, 그 조건, 스레드의 수행을 제어하는데 사용하는 것이 condition variable 이다. condition variable 은 락과 함께 사용된다. condition variable : 스레드들이 공유자원을 향해서 경재하고 있을 때 스레드 수행을 제어하기 위해 사용하는 일종의 시그널이다. bouned buffer 만약에 어떤 buffer 가 있고 이 버퍼의 크기가 특정 이상이 되면 그 때 읽는 로직을 작성하고자 한다면 어떻게 구현해야 하겠는가? 버퍼의 크기가 특정 크기가 될 때까지 스레드는 기다린다. 조건을 만족하게 되면 시그널로 알려 준다. 처음에 버퍼를 읽어들일 때 .. 공감수 1 댓글수 0 2021. 5. 31.
  • [운영체제] 병행성 2 (Concurrency) 모든 코드를 병렬로 동작시킬 수는 없다. 싱글턴, 연결 리스트, 경쟁 자원 등을 사용하는 코드라면 예상치 못 한 결과가 발생할 수 있다. 이 경우엔 atomic 을 보장해야 한다. 그 중에서 mutex(mutual exclution) 를 위한 lock 을 구현하는 방법에 대해 살펴본다. lock 과 unlock 사이에는 atomic 을 보장해야 한다. critical section 에 들어간 스레드를 이 lock 의 owner 라고 부른다. lock 의 owner 가 존재할 때 다른 스레드는 들어갈 수 없다. 가장 간단한 접근 방법으로 lock 이라는 자료구조에 flag 라는 필드가 있다고 가정해 보자. flag 가 0이면 lock 의 소유자가 없는 것이고, flag 가 1이면 누군가가 lock 을 갖고.. 공감수 1 댓글수 1 2021. 5. 31.
  • [운영체제] 가상 메모리 : two-level paging 가상 메모리 정리하는데, 가장 중요한 부분을 빼먹었다. 진짜로 가장 중요한 건 아니고 내가 발표해야할 부분이어서 가장 중요하다. 발표 내용 : IA-32 two-level paging paging 기법을 이용하면 두 가지 문제점이 발생한다. 1. 속도 2. 메모리 낭비 속도 문제는 TLB 를 사용해 해결했었다. 32 비트 주소와 4kb 의 페이지 크기를 사용하면 페이지 테이블 하나의 크기는 4mb 가 된다. (2^20 * sizeof(PTE, 4byte) = 4mb) 사용하지 않는 페이지의 수가 많을 경우 그만큼 메모리 낭비가 된다. 간단한 해결 방법으로 page size 를 늘릴 경우 내부 단편화 문제가 생기고, inverted page table(VPN -> PFN 매핑이 아니라 PFN -> VPN .. 공감수 2 댓글수 0 2021. 5. 16.
  • [운영체제] 병행성 (concurrency) 병행성 무어의 법칙 : 반도체 집적회로의 성능이 18개월마다 2배로 증가한다는 법칙이다. 근데 본인은 18개월이라고 말한 적 없고 24개월이라고 말했다고 한다. 2010 년 즈음부터 CPU 의 계산 속도는 둔화되기 시작했다. 이유는 열역학의 물리적인 한계 때문이다. 5nm 공정까지 가면 원자의 전자가 다른 곳으로 워프하는 문제가 발생한다. 하지만 삼성에서 5nm 공정에 성공했다. 삼성은 외계인을 가두고 있는 것이 이로써 확실해졌다. 하지만 생산 비용은 매우 높아졌다. CPU 속도의 한계 때문에 멀티 프로세서가 도입되었다. 여러 코어를 돌려 성능을 높인다. 그래서 병렬성을 증가시키는 게 중요하다. 병행성(concurrentcy) : 동시에 동작하는 것처럼 동작. 코어가 하나여도 된다. 병렬성(paralle.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 5. 16.
  • [운영체제] 스와핑 (swapping) 스와핑 메모리를 모두 사용했을 때 새로운 프로세스를 실행할 수 있을까? 스와핑을 이용하면 실행할 수 있다. 스와핑은 메모리에 있는 데이터를 디스크에 있는 데이터와 바꾸는 작업이다. 스왑 스페이스 : 하드디스크를 이용하는 것 얘기 초반에 피지컬 메모리만 있을 때 문제점 : 메모리 크기가 충분하지 않으면 모든 프로그램을 적재할 수 없다. 아이디어 페이징 시스템을 사용하고 있을 때 사용하지 않는 프레임이 있다면 그 부분을 디스크에 저장하고 디스크에 있는 페이지를 메모리로 올린다. 프로세스가 메모리 접근 -> (if 메모리에 없다) 스와핑이 일어난다. -> 디스크에서 가져온다. -> 메모리에 다시 엑세스 운영체제에서 어떤 페이지를 가져오라는 명령을 줄 수 있어야 한다. 스와핑은 cpu가 자동으로 할 순 없고 운.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 5. 4.
  • [운영체제] 가상 메모리 2 (paging) 페이징을 시작하기 앞서, 프로젝트2 하기 전에 정리한 내용(Segmentation)들... 일단 교수님이 IA-32 인텔 아키텍쳐 매뉴얼을 보면 도움이 된다고 하셨는데,... pdos.csail.mit.edu/6.828/2005/readings/ia32/IA32-3.pdf 그 내용이 여기에 있다. 영어로 800페이지 있는 거 보고 깔끔하게 무시했다. 프로젝트2 요구사항은 geekOS 에서 segmentation 을 이용하여 userseg.c 파일을 완성하는 것이다. userseg.c 의 Create_User_Context(), Load_User_Program() 함수를 완성하면 되었다. C언어가 이렇게까지 어려워질 수 있구나라는 걸 프로젝트2 하면서 느꼈다. LDT : Local Descriptor Ta.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 5. 2.
  • 운영체제 중간고사 후기 1. 문제 대부분의 과목에나 해당되는 말이지만, 대학교 문제가 가장 컴플레인 할 부분이 많은 것 같다. 중의적인 표현, 인과 관계가 역전된 문제, 강의 내용과 다른 정답 등... 사실 강의 내용과 다른 건 정정 요청하면 되는 부분이지만 중의적인 표현은 조금 더 신경써 주셨으면 좋겠다. 복학 후 첫 시험이라 방심했다. 틀린 문제 중 두 문제는 정답을 보고도 왜 틀렸는지 모르겠다. 2. 온라인 시험 계산 문제가 많았다. 하지만 시간도 많이 남았다. 무감독 오픈북 시험이었지만 검색할 만큼 어려운 문제는 없었다. 중의적인 표현이 있더라도 교수님 의도를 파악하고 수정할 시간이 있었다. 계산을 검토할 시간도 있었다. 하지만 온라인 특성상 부정행위 적발이 힘들기 때문에 문제 뒤로가기가 막혀 있었고 한 문제씩 풀 수 .. 공감수 3 댓글수 2 2021. 4. 21.
  • [운영체제] 가상 메모리 1 (virtual memory) physical memory 프로세스에서 피지컬 메모리를 사용할 경우 문제점 process protection isolation 피지컬 메모리를 사용하면 악성 프로세스를 막을 수 있는 방법이 없다. 커널도 같은 공간을 사용하기 때문에 over write 될 수 있다. 이는 매우 심각한 문제이다. 또한 프로세스는 고정된 포인터를 사용하기 때문에, 프로세스가 여러 개가 된다면 문제가 생길 수 있다. 2번 프로세스에서 1번 프로세스의 코드에 접근할 가능성이 있다. 해결 방법 고정된 메모리 주소 프로그램을 로드할 때 주소를 수정 PC(EIP) 와 비교한 상대 주소 사용 하드웨어 지원을 이용 (가상 메모리) 고정된 메모리 주소 위에서 살펴본 상황과 같다. 프로세스가 하나일 경우에는 별다른 문제가 없을 것이라 예상.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 4. 20.
  • [운영체제] 프로세스 스케줄링 2 (process scheduling) 이전 글에서 공부했던 것은 클래식한 스케줄링 방법이고, 이번 글에서는 조금 더 복잡한 스케줄러에 대해 공부한다. Priority Scheduling 우선순위 스케줄링, 사실 SJF, STCF 스케줄러도 우선순위 스케줄러이다. 앞서 공부했던 이 스케줄러들의 문제점은 무엇일까? startvation 굶주림 문제가 있다. 계속해서 높은 우선순위의 프로세스가 들어온다면 우선순위가 낮은 프로세스는 오랫동안 실행되지 않는다. 이러한 문제를 해결해 보자! EDF Eariest Deadline First 데드라인이 빠른 프로세스를 먼저 실행하는 것이다. 당연한 얘기지만 preemtive 한 스케줄러이다. 이 스케줄러가 유명한 이유는 데드라인에 대해서 최적이기 때문이다. 이 스케줄러로 데드라인을 맞출 수 없다면 어떤 스.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 4. 20.
  • [운영체제] 프로세스 스케줄링 1 (process scheduling) 운영체제의 스케줄러는 어떤 프로세스를 실행할 것인가를 결정해야 한다. 학부 수준에서는 CPU 를 하나만 사용하는 유니 프로세스 스케줄링만 다룬다. 스케줄러를 결정할 때 다음을 고려해야 한다. 프로세스 특성 CPU bound : CPU 중심 작업 I/O bound : I/O 중심 작업 제약 조건 : 데드라인 운영체제의 특성 preemption 을 허용하는가? 사용자 특성 interactvie 한가? 엄밀하게 나누면 스케줄러와 디스패처가 있다. scheduler : 어떤 프로세스를 실행시킬 지 결정한다. dispatcher : 현재 프로세스와 선택된 프로세스를 컨텍스트 스위칭 해 준다. 스케줄링은 어느 시점에서 해야하는가? 현재 프로세스가 종료되었을 때 현재 프로세스가 waiting queue 로 빠졌을 때.. 공감수 0 댓글수 0 2021. 4. 19.
  • [운영체제] 프로그램 로딩(program loading) 프로그램을 메모리에 적재하는 것도 OS의 역할 중 하나이다. 프로그램을 실행하기 위해서는 적절한 포맷을 가지고 있어야 한다. 여기서 살펴볼 것은 elf 포맷이다. elf 포멧은 3가지로 나눌 수 있다. elf header program header table section header table elf : 엔트리 포인트, ... progrma header : segment list, ... section : 영역 (.text, .data, ...) elf header 에는... e_ident : 매직넘버, 첫 4바이트는 7f 'ELF' 가 들어있다. 7f 는 바이너리이다. e_endtry : 엔트리 포인트 phoff : 프로그램 헤더 위치 shoff : 세그먼트 헤더 위치 (phoff 랑 .. 공감수 1 댓글수 0 2021. 4. 19.
  • [운영체제] 운영체제 만들기 32비트 인텔 CPU를 가정한다. bios 는 다루지 않는다. 키보드, 디스크, 화면을 다룬다. general purpose registers EAX, EBX, ECX, EDX stack registers ESP, EBP EBP 는 base pointer 인데, 현대의 컴파일러들은 EBP 를 거의 사용하지 않는다. other registers EIP, EFLAGS(bit vector of flags, stroes things like carry, ...) 메모리의 값을 바로 메모리에 넣을 수는 없고 반드시 레지스터를 거쳐야 한다. 운영체제에 따라 RAX, EAX, AX 로 나눌 수 있고 이전 버전과 호환되어야 한다. AX 는 AH + AL 로 나눌 수 있다. jmp : 무조건 점프 jz : zero 면 .. 공감수 1 댓글수 0 2021. 4. 19.
  • [운영체제] 스레드(thread) Threads thread : 실 이라는 뜻이다. 하나의 제어 흐름. control flow 웹 서버 - 클라이언트같은 경우 여러 개의 제어 흐름을 가져야 하는데, 이 경우 프로세스보다 스레드를 이용하는 것이 유리하다. 스레드는 글로벌 변수, 코드, 파일 디스크립터 등을 공유하기 때문에 만드는 데 걸리는 비용이 적고 컨텍스트 스위칭의 오버헤드도 적게 든다. 스레드는 힙 영역은 공유하고 레지스터와 스택 영역은 따로 가진다. 유저 레벨 스레드 : 라이브러리 형태로 구현되어 있다. POSIX 의 pthread 가 대표적이다. 윈도우랑 자바에서 사용한다. 유저 레벨 스레드라고 해서 커널 스레드를 갖지 않는 것이 아니라 커널 스레드와 매핑 된다. 커널 스레드 : 대부분 운영체제에서는 스레드를 지원하고 잇다. 유저.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 4. 19.
  • [운영체제] 컨텍스트 스위칭은 언제 일어나야 하는가? 컨텍스트 스위칭은 언제 일어나야 하는가? 다음 4 가지 경우가 있다. 프로세스가 CPU 를 양보하는 경우 프로세스가 시스템 API 를 호출하는 경우 프로세스가 I/O 를 요청하는 경우 timer interrupt 프로세스가 자발적으로 CPU 를 포기하는 경우 임베디드같이 프로세스를 적게 사용하는 경우 프로그래머가 조절해서 사용이 가능하다. 하지만 고의 혹은 실수로 하나의 프로세스가 CPU 를 계속해서 차지하는 경우가 발생할 수 있다. 시스템 API 호출을 이용하는 경우 시스템 API 호출 이후 다시 원래 프로세스로 돌아가는 것이 아니라 컨텍스트 스위칭을 시킨다. 사용자 상호작용이 많은 경우 사용이 가능하다. 문제점 : 시스템 API 를 호출하지 않는 프로그램의 경우 장기간 CPU 를 사용할 수 있다. I.. 공감수 3 댓글수 0 2021. 4. 18.
  • [운영체제] 컨텍스트 스위칭(context switching) Context Switching context : 한국어로 "문맥"이라는 뜻이다. 프로세스를 중단했다가 다시 실행하려고 할 때 복원할 수 있는 충분한 정보 context switching : 실행중인 프로세스 교체 컨텍스트 스위칭을 하기 위해 고려해야할 세 가지가 있다. 어떻게 현재 프로세스 상태를 저장할 것인가? 어떻게 현재 프로세스를 중단할 것인가? 어떻게 이전 프로세스를 복원할 것인가? 각 프로세스는 스택을 가지고 있고, 운영체제에서는 컨텍스트 스위칭을 하기 위해 이 스택을 이용한다. 스택은 지역변수, 함수 arguments 등을 저장하는 역할을 한다. 함수가 끝났을 때 돌아갈 주소도 스택에 저장한다. x86 아키텍처에서는 스택이 밑으로 자라난다. (리틀 엔디안) EIP : Instruction P.. 공감수 3 댓글수 0 2021. 4. 18.
  • [운영체제] 프로세스(process) 프로그램 : 디스크에 저장되어 있는 프로그램 프로세스 : 현재 실행중인 프로그램 로더 : 프로그램을 메모리에 적재하는 역할 커널 : 프로세스의 생성부터 종료까지 (PCB)관리 PCB(Process Control Block) : 프로세스의 정보를 저장하는 자료구조 상태(state) : 프로세스가 중단되었다가 다시 실행될 때, 원래 상태를 복원할 수 있는 충분한 정보 프로그램과 프로세스의 차이는, 프로그램은 디스크에 저장되어 있는 것이고, 프로세스는 프로그램을(더블 클릭 등으로) 실행했을 때 생기는 것이다. 동일한 프로그램을 두 번 실행시킬 수도 있다. 프로세스 상태 struct task_struct { pid t_pid; long state; unsigned int time_slice struct task.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 4. 18.
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