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페이지 교체 알고리즘과 프레임 할당 페이지 교체 알고리즘에 가상 메모리와 페이징 기법에 대해 학습하시는 것을 추천드립니다. 가상메모리(Virtual Memory)와 페이징 기법(Paging) 가상 메모리에 앞서 메모리 할당의 기본적인 원리와 외부 단편화에 대해 학습하시는 것을 추천드립니다. 운영체제의 메모리 할당(Memory Allocation) 메모리 할당(Memory Allocation) 우리가 흔히 생각하 ground90.tistory.com 요구 페이징 가상 메모리를 통해 물리 메모리보다 큰 프로세스도 실행할 수 있게 됐습니다. 그렇지만 여전히 물리 메모리의 크기는 한정되어 있고 운영체제는 프로세스들이 한정된 메모리를 효율적으로 이용할 수 있도록 페이지를 교체해야 합니다. 여기서 페이지 교체는 페이지 인/아웃에 해당하는 것으로 실행.. 공감수 1 댓글수 1 2023. 11. 11.
가상메모리(Virtual Memory)와 페이징 기법(Paging) 가상 메모리에 앞서 메모리 할당의 기본적인 원리와 외부 단편화에 대해 학습하시는 것을 추천드립니다. 운영체제의 메모리 할당(Memory Allocation) 메모리 할당(Memory Allocation) 우리가 흔히 생각하는 프로세스의 메모리 할당 방식은 연속 메모리 할당 방식입니다. 메모리 내에 프로세스들이 연속적으로 배치되는 상황이죠. 하지만 연속 메모리 ground90.tistory.com 가상메모리란? 가상 메모리(Virtual Memory)는 컴퓨터 시스템에서 사용되는 주기억장치(RAM)의 확장된 형태로, 실제 물리적인 RAM보다 큰 용량을 제공하는 기술입니다. 이를 통해 물리적인 메모리가 부족한 경우에도 프로그램이 실행될 수 있도록 합니다. 가상 메모리는 주로 운영 체제에서 관리되며, 주기억장.. 공감수 1 댓글수 0 2023. 11. 7.
운영체제의 메모리 할당(Memory Allocation) 메모리 할당(Memory Allocation) 우리가 흔히 생각하는 프로세스의 메모리 할당 방식은 연속 메모리 할당 방식입니다. 메모리 내에 프로세스들이 연속적으로 배치되는 상황이죠. 하지만 연속 메모리 할당에는 여러 문제점이 있습니다. 그리고 그 문제를 해결하기 위해서는 페이징 기법을 사용합니다. 페이징 기법은 바로 이어서 다루겠습니다. 메모리에 적재된 프로세스들 중에는 현재 사용되지 않는 프로세스들이 있습니다. 이러한 프로세스들을 임시로 보조기억장치 일부로 쫓아내고, 그렇게 생긴 빈 공간에 새 프로세스를 적재하여 실행합니다. 이러한 방식을 스와핑(Swapping)이라고 합니다. 그리고 보조기억 장치에 사용되지 않는 프로세스를 적재하는 일부 영역을 스왑 영역이라고 합니다. 그리고 실행 프로세스를 메모리.. 공감수 0 댓글수 2 2023. 11. 6.
프로세스 동기화 기법 프로세스 동기화 프로세스 동기화는 프로세스들 사이의 수행 시기를 맞추는 것을 의미합니다. 운영체제 입장에서는 프로세스들의 실행 순서를 제어하고 상호 배제(동시에 접근해서는 안되는 자원에 하나의 프로세스만 접근)을 원활히 이루어내야 하죠. 이와 관련해서 공유 자원과 임계 영역, 생산자/소비자 문제, 경쟁 상태, 임계 영역 등의 개념이 나옵니다. 이러한 개념들은 이전에 다뤘기 때문에 아래를 참고하시면 될 것 같습니다. [C++] 21. 스레드 경쟁 상태(Race condition), 뮤텍스(mutex), 데드락, std::conditional_variable, std::async 지난 포스팅에서는 멀티스레드와 멀티 프로세스, std::thread에 대해 살펴봤습니다. [C++] 20. 멀티 스레드 프로그래밍.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 11. 6.
CPU 스케줄링 개념과 알고리즘 CPU 스케줄링 개념 CPU 스케줄링은 여러 프로세스가 CPU를 공유하는 환경에서 프로세스들을 어떤 순서로 CPU에 할당할지 결정하는 작업을 말합니다. 이는 컴퓨터 시스템의 성능, 응답 시간, 처리량 등을 최적화하는 데 중요한 역할을 합니다. 다양한 CPU 스케줄링 알고리즘이 개발되어왔고, 각 알고리즘은 특정 상황이나 요구사항에 적합한 장단점을 가지고 있습니다. 여기서 핵심은 운영체제가 프로세스들에게 공정하고 합리적으로 CPU자원을 배분하는 것입니다. CPU 스케줄링은 컴퓨터 성능과도 직결되는 중대한 문제입니다. 스케줄링 큐 CPU입장에서 CPU를 사용하고 싶은 프로세스들이 많을 때, 먼저 CPU를 사용하겠다는 프로세스한테 CPU자원을 할당하는 단순한 방법이 있습니다. 하지만 프로세스마다 우선순위가 다르.. 공감수 1 댓글수 0 2023. 11. 5.
프로세스 계층 구조 프로세스 계층 구조 프로세스 계층 구조는 운영체제에서 프로세스들 간의 관계를 나타내는 방법을 말합니다. 운영체제는 여러 프로세스들을 관리하고 이들 간의 상호작용을 조율하는데, 이러한 프로세스들은 종종 계층적인 구조를 형성합니다. 이 구조는 일반적으로 부모-자식 관계로 나타낼 수 있습니다. 1. 부모 프로세스(Parent Process): 운영체제에서 새로운 프로세스를 생성할 때, 부모 프로세스는 새로운 자식 프로세스를 생성합니다. 부모 프로세스는 자식 프로세스를 생성하고, 자원을 할당하며, 자식 프로세스의 동작을 감시할 책임이 있습니다. 2. 자식 프로세스(Child Process): 부모 프로세스에 의해 생성된 프로세스를 자식 프로세스라고 합니다. 자식 프로세스는 부모 프로세스로부터 자원과 권한을 상속.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 10. 31.
데몬(Deamon) 프로세스란? 데몬(Deamon)이란? 컴퓨터가 부팅되는 순간부터 수많은 프로세스들이 실행됩니다. ps 명령어를 통해 현재 실행되고 있는 프로세스를 확인할 수 있습니다(윈도우는 작업관리자). 실제로 실행중인 프로세스들을 확인해보면 우리가 실행한 프로세스 외에도 알 수 없는 여러 프로세스가 실행되고 있습니다. 사용자가 볼 수 있는 공간에서 실행되는 프로세스는 포그라운드 프로세스(Foreground Process), 사용자가 보지 못하는 공간에서 실행되는 프로세스는 백그라운드 프로세스(Background Process)로 나뉩니다. 그리고 백그라운드 프로세스 중에서도 사용자와 직접 상호작용할 수 있는 프로세스도 있지만 사용자와 상호작용하지 않고 그저 정해진 일만 수행하는 백그라운드 프로세스도 있습니다. 이를 데몬(deam.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 10. 28.
이중모드(Dual Mode)와 시스템호출(System Call) 이중모드(Dual mode) 운영체제의 이중모드(dual mode)는 컴퓨터 시스템에서 사용자 프로그램과 운영체제(OS) 간의 보안과 안전성을 유지하기 위한 기술적인 구조를 나타냅니다. 이중모드는 또한 시스템 자원을 효율적으로 관리하고 프로세스 간 충돌을 방지하며 시스템 전반의 안정성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 운영체제는 일반적으로 두 가지 모드로 동작합니다. 1. 사용자 모드(User Mode): - 사용자 프로그램이 실행되는 환경입니다. - 사용자 모드에서는 일반적인 응용 프로그램들이 실행되며, 이 프로그램들은 시스템 자원에 직접적으로 접근할 수 없습니다. - 사용자 프로그램이 직접 하드웨어 자원에 접근하려고 할 때 발생할 수 있는 오류나 보안 위협으로부터 시스템을 보호합니다. 2. 커널 .. 공감수 0 댓글수 0 2023. 10. 28.
커널(Kernel)과 인터페이스(Interface) 커널(Kernel) 운영체제의 커널은 운영체제의 핵심 부분으로, 컴퓨터 시스템의 핵심 기능을 수행하는 핵심 소프트웨어 구성 요소입니다. 커널은 시스템의 모든 것을 완전히 제어하는 부분으로 자원과 프로세스, 입출력 등을 관리합니다. 1. 역할과 기능 자원 관리: 커널은 시스템 자원을 관리합니다. 이러한 자원에는 CPU 시간, 메모리 공간, 입출력 장치 등이 포함됩니다. 커널은 이러한 자원을 프로세스 간에 공정하게 할당하고 관리합니다. 하드웨어 추상화: 커널은 하드웨어와 소프트웨어 간의 인터페이스 역할을 합니다. 이를 통해 응용 프로그램은 하드웨어를 직접 다루지 않고도 커널을 통해 하드웨어 기능을 사용할 수 있습니다. 프로세스 관리: 커널은 프로세스를 생성, 종료 및 스케줄링하며, 다중 프로세스 환경에서 각.. 공감수 2 댓글수 0 2023. 9. 12.
폰노이만 구조란? 폰노이만 구조(Von Neumann architecture) 폰노이만 구조(Von Neumann architecture)는 현대 컴퓨터 아키텍처의 중요한 개념 중 하나로, 컴퓨터 시스템의 설계와 동작 원리를 설명하는 기본적인 프레임워크입니다. 이 아키텍처는 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 상호작용하는 방식을 정의하며, 대부분의 일반적인 컴퓨터 시스템이 이러한 아키텍처를 기반으로 설계되어 있습니다. 폰노이만 구조의 주요 특징은 다음과 같습니다. 1. 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU): 폰노이만 구조의 핵심은 CPU로, 이는 프로그램의 명령어를 실행하고 데이터를 처리하는 역할을 합니다. 2. 메모리(Memory): 폰노이만 구조에서는 데이터와 프로그램 명령어가 동일한 메모리.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 9. 5.
프로세스 제어 블록(PCB, Process Control Block) 프로세스 제어 블록(PCB)은 운영 체제에서 다중 작업을 관리하고 프로세스를 효율적으로 실행하기 위해 사용되는 중요한 데이터 구조입니다. 이 포스팅에서는 PCB의 개념과 역할, 그리고 운영 체제와의 관련성에 대해 알아보겠습니다. 프로세스 제어 블록(PCB, Process Control Block) 프로세스 제어 블록(PCB)은 운영 체제와 밀접한 연관이 있는 개념입니다. 운영 체제는 여러 개의 프로세스를 동시에 관리하고 실행하는 역할을 수행하는데, 이를 위해 PCB를 사용합니다. PCB는 각 프로세스의 정보를 저장하고 추적하는 역할을 합니다. PCB는 프로세스의 정보를 담고 있는 데이터 구조로, 각 프로세스마다 하나씩 할당됩니다. PCB에는 해당 프로세스와 관련된 여러 가지 정보들이 저장됩니다. 이 정보.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 8. 30.
IPC(Inter-Process Communication, 프로세스 간 통신) IPC(Inter-Process Communication) 이란? 프로세스 간 통신(Inter-Process Communication, IPC)은 다른 프로세스 간에 데이터를 전송하거나 상호작용하기 위한 메커니즘을 말합니다. 다양한 IPC 기법이 존재하며, 각각의 기법은 다른 상황이나 요구에 맞게 선택되어 사용됩니다. 멀티스레드와 함께 멀티 프로세스의 데이터 전송 기술입니다. 다음은 대표적인 IPC 방법입니다. 1. 파이프(Pipes): 파이프는 한 프로세스가 데이터를 쓰고 다른 프로세스가 그 데이터를 읽을 수 있는 단방향 통신 메커니즘입니다. 부모 프로세스와 자식 프로세스 사이에서 주로 사용됩니다. 2. 명명된 파이프(Named Pipes): 명명된 파이프는 파일 시스템 내의 특별한 파일로 생성되며, .. 공감수 0 댓글수 0 2023. 8. 29.
Context Switching(문맥 교환) Context Switching(문맥 교환) 이란? 문맥교환(Context Switching)은 컴퓨터 시스템에서 여러 작업(혹은 프로세스 또는 스레드)이 동시에 실행되는 경우, 한 작업에서 다른 작업으로 전환하는 과정을 의미합니다. 이는 다중 작업(multitasking) 환경에서 발생하는 중요한 개념으로, 운영체제가 각 작업에 CPU 시간을 할당하고 번갈아가며 실행되도록 관리하는 것을 의미합니다. 문맥교환이 발생하는 상황은 다음과 같습니다. 1. 인터럽트(Interrupts): 하드웨어나 소프트웨어 인터럽트가 발생하여 현재 실행 중인 작업을 멈추고 다른 작업을 실행해야 할 때가 있습니다. 예를 들어, 입출력 작업이 완료되었을 때 하드웨어가 CPU에 알리는 경우가 이에 해당합니다. 2. 스케줄링: 운영.. 공감수 0 댓글수 2 2023. 8. 28.
OS가 관리하는 메모리 영역 프로세스의 메모리 공간 운영체제가 관리하는 메모리 영역은 컴퓨터 시스템에서 프로세스들이 실행되고 데이터를 저장하기 위해 사용되는 메모리 공간을 의미합니다. 이 메모리 영역은 각각의 프로세스가 안전하게 실행되고 다른 프로세스와 격리되도록 관리됩니다. 다양한 메모리 영역은 프로세스의 실행 단계와 역할에 따라 분류됩니다. 일반적으로는 다음과 같은 메모리 영역이 있습니다. 1. 코드(Code) 영역: - 실행 가능한 프로그램 코드가 저장되는 영역입니다. - 프로세스의 명령어들이 저장되어 CPU에 의해 실행됩니다. - 읽기 전용으로 설정되어 있어 프로그램 코드를 수정할 수 없습니다. 2. 데이터(Data) 영역: - 전역 변수와 정적(static) 변수가 저장되는 영역입니다. - 프로그램의 시작과 함께 할당되며 .. 공감수 0 댓글수 0 2023. 8. 27.
가상메모리(Virtual Memory)란 무엇일까? 가상메모리(Virtual Memory) 가상 메모리는 컴퓨터 시스템에서 실제 물리적인 메모리(RAM)보다 더 큰 용량의 메모리 공간을 제공하는 기술입니다. 프로그램이 실행되면 일부 또는 전체가 실제 RAM에 로드되지만, 모든 프로그램 및 데이터가 한 번에 실제 메모리에 들어갈 수 없는 경우가 있습니다. 이런 상황에서 가상 메모리는 물리적 메모리의 부족을 보완하여 시스템 성능을 향상시키는 역할을 합니다. 가상 메모리 시스템은 프로세스가 필요로 하는 메모리 공간을 작은 단위인 페이지로 분할하고, 이 페이지들을 물리적 RAM과 저장장치(하드 디스크 등)의 일부인 가상 메모리에 매핑합니다. 현재 실행 중인 프로세스의 일부 페이지만 실제 RAM에 적재되고, 필요한 페이지가 사용될 때 동적으로 메모리를 교체하여 물.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 8. 23.
Vim에서 Auto Indent 사용 가끔 vim에 설정 내용을 붙여넣기 할 때 json의 indent가 무시되거나 엉망이 되는 경우가 있다. 이전까지는 Virtual Mode로 영역을 선택 후 > 혹은 < 로 수작업을 몇번 해줘야 했었는데, 아래 명령어로 바로 가능하다. gg =G gg : go to beginning of the file G : go to end of the file = : indent 만약 전체파일이 아니라 특정 위치에서부터 indent를 먹이고 싶다면 그 위치에서 =G를 하면 된다. 중간 부분만 indent라면 =후 라인을 입력하면 된다. 스택오버플로에서 가져온 내용이다. https://unix.stackexchange.com/questions/19945/auto-indent-format-code-for-vim Aut.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 5. 30.
[Linux] deamon과 fork 이야기 ✅ PID와 PPID 리눅스에서 ps명령어는 현재 실행중인 프로세스들의 목록을 보여준다. ps -al로 자세한 목록을 보면 pid와 ppid를 볼 수 있는데, pid는 process id, ppid는 parent process id를 나타낸다. ps 명령어 또한 프로그램의 실행이며, 사용자가 언제 이 프로그램을 실행 시킬 지 알 수 없으므로 기본적으로 무한루프를 돌면서 대기하도록 만들어져있다. 리눅스가 부트되면 가장 먼저 실행되는 프로그램이 init인데, 리눅스의 모든 명령어를 무한루프를 통해 실행하도록 하는 프로그램이다. 이렇게 유닉스의 모든 명렁어 프로그램은 init 프로그램을 기반으로 한다. init이 PID가 1임을 확인 할 수 있다. pid가 빠를 수록 먼저 실행된 프로세스이므로 리눅스가 시작되.. 공감수 1 댓글수 0 2023. 4. 13.
컴퓨터 성능 향상 기술 메인보드 내 메모리와 주변장치는 시스템버스(FSB)로 연결되어 있고, CPU 내 ALU, 제어장치, 레지스터는 CPU 내부 버스(BSB)로 연결되어 있다. 따라서 메모리의 속도는 시스템 버스의 속도와 같고, CPU의 속도는 CPU 내부 버스의 속도와 같다. CPU 내부 버스의 속도가 시스템 버스의 속도 보다 빠르기 때문에 메모리를 비롯한 주변장치의 속도가 CPU의 속도를 따라가지 못한다. 성능 향상 기술은 메모리의 작업 속도를 올리기 위해 개발된 기술 중 운영체제와 관련된 기술을 살펴보자. 버퍼 버퍼는 속도에 차이가 있는 두 장치 사이에서 그 차이를 완화하는 역할을 한다. 보관 창고에서 귤 5개를 도마로 옮길 때 하나씩 옮기는 것보다 바구니로 5개를 옮길 수 있는데, 여기서 바구니가 버퍼에 해당한다. 일.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 1. 7.
교착상태(DeadLock) 아사 현상은 운영체제가 잘못된 정책을 사용하여 특정 프로세스의 작업이 지연되는 문제. 교착 상태는 여러 프로세스가 서로 양보하지 않는 상태. 교착 상태가 발생하면 운영체제가 강압적으로 해결해야 한다. 교착 상태의 발생 교착 상태는 시스템 자원, 공유 변수(또는 파일), 응용 프로그램 등을 사용할 때 발생한다. 시스템 자원 예를 들면, 프로세스 P1은 프린터를 할당 받은 후 CD 레코더를 기다리고 프로세스 P2는 CD 레코더를 할당 받은 후 프린터를 기다리면 교착 상태 발생 여기서 프린터와 CD 레코드 같은 자원은 임계구역으로 보호받고 있음 다른 프로세스와 공유할 수 없는 자원을 사용할 때 발생(대표적) 공유 변수 예를 들면, 서로 다른 프로세스가 한 공유 변수의 값을 바꾸면서 무한 루프를 도는 경우 한 .. 공감수 0 댓글수 0 2023. 1. 3.
Context Switching(문맥 교환) 공감수 0 댓글수 0 2023. 1. 2.

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