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KyungHee University - Department of Software Convergence

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15. File-System Internals ◆ 요점 정리 1. 파일 시스템 마운팅 파일 시스템이 파티션에 디렉토리 형태로 접근할 수 있도록 연결하는 작업 유닉스의 경우 루트 폴더에 자동으로 파일시스템이 마운트 됨 2. VFS 파일 시스템이 다르더라도 유저 프로세스가 항상 동일한 형태의 시스템 콜을 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 것 Inode : 한 파일 시스템 내에서 파일을 식별하기 위함 vnode : 여러 파일 시스템들 중에서 파일을 식별하기 위함 3. VFS 구현 관리해야 할 Object files inode object, file object, superblock object, dentry object 등 정의해야 할 Operations open, close, read, write, mmap 등 4. Remote File Syste.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 12. 11.
13. File-System Interface ◆ 요점 정리1. 파일 attributesname, identifier, type, location, size, protection, time stamp, user identification ...얘도 디스크에 저장되어 있음. (not OS) 2. 파일 operations create, open, write, read, seek, delete, truncate(내용만 삭제하고 속성은 남겨둠) open-file table을 통해 재접근 시 낭비 방지 system-wide open-file table FCB 카피 open count : 이 파일을 오픈한 프로세스 개수 per-process open-file table system-wide open-file table의 항목을 가리키는 포인터 프로세스 별 re.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 12. 6.
12. I/O System ◆ 요점 정리 1. I/O 명령 전달 방식 Direct I/O Memory Mapped 2. I/O 처리 방식 Polling Interrupt DMA CPU 거치지 않고 디스크로부터 바로 메모리로 올림 3. I/O 요청 후 동작 방식 Blocking: I/O 데이터 준비될 때까지 기다림 Non-Blocking: I/O 데이터 없으면 걍 리턴 Asynchronous: I/O 데이터 준비될 시 시그널(인터럽트) ◆ I/O Hardware I/O 하드웨어들은 signal을 보냄으로써 컴퓨터 시스템과 통신함. 대표적인 I/O 하드웨어들의 종류는 다음과 같다. 포트: 어떤 디바이스가 연결되어있는 지점 버스: 데이터나 명령어가 움직이는 공간. - 다양한 종류가 있음. - GPU 같은 거 연결하는 PCIe bus -.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 12. 6.
11. Mass-Storage Structure ◆ 요점 정리 1. HDD 물리적으로 접근하는 대용량 저장장치 구성: 플래터, 트랙, 섹터, 실린더 disk arm, read-write head positioning(access) time = seek time + rotational latency 평균 I/O time = positioning time + transfer time + controller latency 1Gb = 1/8 GB overwrite 가능 2. NVM 전원 공급 없이도 데이터가 휘발되지 않고 보존되는 메모리 ROM Flash Memory (EEPROM 활용): 썼다 지웠다 할 수 있는 롬 USB SSD 내부의 FTL이 logical address를 physical address로 변환 Erase Before Write; 블록 단.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 12. 5.
10. Virtual Memory ◆ 요점 정리 1. Virtual Memory logical memory - physical memory가 1:1로 매핑될 필요 없음 backing store에 들어가있을 수도 있음. CPU 효용과 처리율 높이면서도, 응답 시간이나 turnaround(처리) 시간이 늘어나진 않는 조은 방법. 2. Virtual Memory 구현 Demand Paging valid-invalid bit로 메모리에 존재하는지 아닌지 구분 invalid인 경우 트랩 보내면, OS가 어떤 경우인지 판단 protection fault: 프로세스 중지 page fault: 빈 프레임 찾아서 디스크로부터 읽어오고, valid로 수정 성능 EAT = (1-p)메모리 접근 시간 + p(페이지폴트 오버헤드 + 페이지 인 시간 + 페이지 .. 공감수 0 댓글수 0 2023. 12. 4.
9. Main Memory ◆ 요점 정리1. 메모리메인 메모리메모리 스톨 발생 가능성 → 캐시 사용캐시레지스터CPU 클락 한 사이클 내 접근 가능 2. 메모리 보호base-limit 레지스터프로세스가 범위 어길 시 trap운체는 모든 메모리 접근 가능 3. 주소 바인딩symbolic addressrelocatable addresslogical addressabsolute addressphysical addresslogical address → physical address컴파일시/로드시/실행중 언제나 가능.실행시 바인딩되는 경우 logical address를 virtual address라고도 부름컴파일러/링커,로더/MMU 4. logical address vs physical addresslogical address: CPU와 프.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 12. 4.
8. Deadlocks ◆ Deadlock 이란? 둘 이상의 프로세스가 서로가 점유하고 있는 자원을 무한정 기다리고 있는 상황 ex) 데드락 예시를 보자. 다음은 데드락이 발생할 가능성이 있는 코드이다. S랑 Q라는 세마포어가 있다. 각 세마포어의 초기값은 1이다. (binary semaphore) P0과 P1이 번갈아가며 한줄씩 실행된다고 하자. P0은 wait(S) → wait(Q) 순서로, P1은 wait(Q) → wait(S) 순서로 실행될 것이다. P0에서, 우선 wait(S)는 통과하고 S--를 한다. (S=0) P1에서도, 우선 wait(Q)는 통과하고, Q--를 한다. (Q=0) 그런데 이때, Q=S=0이 되었으므로, 이제부터 P0는 P1이 홀딩하고 있는 Q를 기다리고, P1은 P0가 홀딩하고 있는 S를 기다리게.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 10. 16.
7. Synchronization Examples ◆ Synchronization Examples Synchronization에 관한 고전적인 문제들이 있다. Bounded-Buffer Problem Readers and Writers Problem Dining-Philosophers Problem 각각을 어떻게 해결하는지 알아볼 것임. ◆ Bounded-Buffer Problem (Producer/Consumer Problem) 버퍼에 (producer가 생산한) item이 있는 경우에만 consumer가 접근해서 사용할 수 있도록 하는 문제. 개수가 n개로 고정(bound)되어 있다고 버퍼가 있다고 하자. 각 버퍼는 하나의 아이템만 홀드할 수 있다. (full 또는 empty 둘 중 하나의 상태일 것이다) 버퍼가 여러 프로세스에 의해 공유된다고 가정.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 10. 16.
6. Synchronization Tools ◆ Synchronization프로세스들은 concurrently하게 실행된다.인터럽트가 언제든지 발생할 수 있으므로, 한번에 끝까지 실행되는 경우는 별로 없다. 그런데 concurrent하게 동작하는 여러 스레드가 공유 메모리에 있는 하나 데이터에 접근하면, 누가 먼저 접근하느냐에 따라 결과 값이 매번 달라질 것이다. (Race Condition) 따라서 이런 경우 일관성이 보장되도록 동기화해주는 작업이 필요하다. ◆ Race Condition프로그램을 실행한 결과가 deterministic하지 않고, 각각의 instruction들의 실행되는 순서에 따라서 바뀌는 경우를 race condition이 있다고 한다. 여러 개의 스레드 데이터가 레이싱을 하고있는데스레드의 상대적인 속도(실행 순서)에 따라서.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 10. 14.
5. CPU Scheduling ◆ CPU Schedulingready queue에 있는 프로세스들 중, 어느 것을 cpu에 올릴 것인지 결정하는 것.CPU 스케쥴링의 목적은, 멀티 프로그래밍. (한 프로세서 안에서 여러 프로세스를 동시에 돌리는 것.)즉, CPU가 쉬지 않고 열심히 돌아갈 수 있도록 관리하는 것이다. (CPU 효율 극대화) 정확히 말하면, 커널 스레드가 OS에 의해 스케쥴링 된다.(그러나 프로세스 스케쥴링 이라는 말도 스레드 스케쥴링과 혼용한다.) ◆ 프로세스 실행 - CPU burst , I/O burst프로세스 실행되면 CPU를 쓰는 시간(CPU burst) 및 I/O를 대기하는 시간(I/O burst)이 번갈아가면서 일어난다. CPU burst : CPU만 연속적으로 쓰면서 instruction을 실행하는 일.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 9. 20.
4. Therad & Concurrency ◆ Thread프로세스 내에서 실행되는 작업의 최소 단위여러개의 작업을 동시에 처리하고자 할 때 스레드를 사용함. 하나의 프로세스가 동시에 한 작업만 수행하는 것을 싱글 스레드,하나의 프로세스가 동시에 여러 작업을 수행하는 것을 멀티 스레드라고 한다. 하나의 스레드는 무조건 하나의 코어에서만 돌아간다. ex)스레드 동작 예시 싱글스레드의 경우, task1이 끝나고 나서 task2를 돌림.멀티스레드의 경우, task1과 task2가 동시에 작동함 ◆ Thread 구성요소스레드는 다음 요소들을 개별적으로 갖고 있다.Thread ID - 각자의 식별자Program Counter - 각자의 진행 흐름 표시해야 하기 때문Register Set(메모리의) Stack 영역 - 어떤 함수를 호출하는지가 다르기 때문.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 9. 18.
3. Processes ◆ Process실행중인 프로그램(Program in execution)을 의미함.※ 프로그램 카운터란?다음에 실행할 instruction의 주소를 가지고 있는 레지스터 ex)폰 노이만(CPU, Memory)구조 안에서 프로세스를 보자. Disk 안에 있는 chrome.exe 프로그램(컴파일된 기계어들이 들어있는 binary file)을 실행하면,chrome은 프로세스로써 메인 메모리에 올라감.메인 메모리의 구조는 보통 byte array(8bit)로 이루어져있으며, byte단위로 address가 붙어있다.여기에 chrome이 가지고있던 data와 instruction들이 올라간다.이때 CPU 캐시는 메모리에 올라온 instruction들의 일부를 캐싱(카피해옴)하고,CPU는 캐시로부터 빠르게 instr.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 9. 13.
2. Operating System Structures ◆ Kernel (커널) 운영체제의 핵심적인 부분은 커널(Kernel)인데, 커널은 컴퓨터의 전원이 켜지면 항상 메모리에 상주하는 프로그램이다. OS라는 용어와 혼용되기도 한다. (리눅스 OS의 커널) ◆ Device Controller 하드웨어 디바이스들은 시스템 버스 위에 있는 각 디바이스 컨트롤러와 연결되어 CPU와 소통한다. 마더보드 위에 기본적인 컴퓨터 시스템이 구성된다. 하드웨어 디바이스들은 각 디바이스 컨트롤러를 통해 system bus에 연결되어 CPU와 소통한다. (디스크 컨트롤러, USB 컨트롤러, ... 등. 컨트롤러에 따라 하나 이상의 디바이스가 연결될 수도 있음.) OS에는, 각 디바이스 컨트롤러와 소통하기 위한 각 디바이스 드라이버가 존재한다. ◆ interrupt 란? 인터럽트.. 공감수 0 댓글수 0 2023. 9. 6.
1. OS overview ◆ OS란?OS는 컴퓨터의 유저와 하드웨어 사이에서 중계역할을 한다,유저 프로그램이 사용하는 하드웨어 자원 관리, 자원 분배 관리 등의 일을 함.유저에게 최대한 효율적으로 하드웨어 자원을 제공하는 역할을 한다.이때 하드웨어 자원(코어 개수, 메인 메모리 크기 등)이 제한적이기 때문에, 효율적으로 관리해서 골고루 나눠줘야 함! ◆ OS의 특징① Abstraction : 사용자가 밑단의 복잡한 HW 몰라도 되도록 추상화하는 것.② Sharing : HW 리소스는 1개인데, CPU는 한 번의 하나의 일만 가능하니 OS가 HW자원을 관리한다.→ Time multiplexing, Space multiplexing③ Protection : 모든 리소스들을 보호하고 함부로 점유하거나 다른 것을 쓰지 못하도록 한다... 공감수 0 댓글수 0 2023. 9. 4.

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