본문 바로가기

OS

[OS] 디스크와 스케줄링 2020. 5. 11. 디스크의 구조 디스크 시스템이란 데이터를 저장하는 디스크 팩과 저장 또는 저장된 데이터를 읽어내는 장치인 디스크 드라이브(Drive)를 묶어 표현한 것이다. 디스크 팩은 전원이 끊겨도 데이터를 보존할 수 있는 저장 매체이며 여러 장의 원판 디스크로 이루어져 있다. 회전축에 의한 회전 동작과 붐(Boom)에 의한 전후 동작이 있는데 이 두 가지 동작이 연동되어 특정 위치에 헤드(Head)를 위치시키고 읽기나 쓰기가 이루어진다. 디스크의 한 면을 보면 여러 개의 트랙(Track)으로 구성되며 한 트랙은 다시 여러 개의 섹터(Sector)로 이루어진다. 데이터는 섹터 단위로 디스크에 쓰이거나 읽히는데 우리가 블록이라 부르는 것도 일반적으로 섹터의 크기이다. 섹터가 모여 트랙을 이루고, 트랙이 모여 한 면을 이..
[OS] 파일시스템 2020. 5. 11. 파일에 대해 파일이란 저장 장치에 연관된 정보의 논리적 저장 단위이다. 장기로 보존할 수 있고 프로세스 간 공유, 다양한 응용에 맞는 내부구조를 갖는 특성이 있다. 파일에서 필드(Field)란 데이터의 기본 요소로서 단일 값을 가지는 단위이고, 레코드(Record)란 관련된 필드를 모아놓은 것으로 응용 프로그램에 의해 하나의 단위로 취급된다. 더미(Pile) 파일 : 레코드는 일련의 연속적인 필드로 구성되며 생성되는 순서대로 추가되는 가장 단순한 형식 더미는 일정한 구조를 가지지 않은 채 수집되는 대로 저장되는 방식 레코드들은 서로 길이가 다를 수 있고, 가지고 있는 필드들의 개수나 순서도 달라 필드 이름과 값을 가져야 함 데이터를 일정한 형태로 구성하기 어렵거나 데이터들의 크기나 구조가 서로 다를 때 ..
[OS] 가상 메모리의 관리 2020. 5. 11. 관리를 위한 다양한 기법들 적재 정책(Fetch Strategy) 요구 적재(Demand Fetch) : 요구 페이징이라고도 하며 페이지가 참조될 때 적재하는 기법 페이지들만으로 메모리를 사용하게 되므로 메모리에 관한 오버헤드가 없음. 페이지가 적재될 때까지 해당 프로세스를 대기 상태로 만드는 문맥 교환과 디스그와의 입출력 부담 예측 적재(Anticipatory Fetch) : 선 페이징이라고도 하며 예측을 통해 확률적으로 참조될 가능성이 높다고 판단되는 페이지를 미리 적재시키는 기법 예측이 잘 될 경우 페이지 부재 빈도를 낮춤. 예측이 안 될 경우 예측을 위한 오버헤드와 참조되지 않을 페이지를 적재한 메모리의 낭비 발생 배치 정책(Placement Strategy) 페이징 시스템의 경우 빈 프레임만 발..
[OS] 가상 메모리 : 페이징과 세그먼테이션 2020. 5. 10. 가상 메모리를 위해서는 모든 프로그램들은 작은 조각들로 나눠지게 되는데, 조각들의 크기를 모두 같도록 하면 한 조각을 페이지(Page)라 부르고, 서로 다르게 하면 조각들 각각을 세그먼트(Segment)라 부른다. 페이지와 세그먼트가 메모리와 디스크 사이에서 한 번에 전송되는 전송 단위는 블록(Block)이다. 가상 메모리의 관리에서 페이지로 나누었을 경우를 페이징, 세그먼트로 나누었을 경우를 세그먼테이션 시스템이라 부른다. 프로그램에서 참조하는 가상 주소(Virtual Address)와 실제 메모리에 있는 실 주소(Real Address)가 달라서 메모리 상의 주소로 변환이 필요할 때 하는 것이 사상(Mapping)이다. 실 주소 = 페이지 프레임(f) + 오프셋(d) 페이징(Paging) 페이징을 위..
[OS] 메모리 관리 2020. 5. 10. 프로그램이 실행되기 위해서는 메모리에 올라와 있어야 한다. 따라서 메모리를 잘 관리하면 프로그램의 실행 성능을 높여 CPU의 효율적인 사용과 사용자에게 빠른 응답성을 가능하게 한다. 메모리의 구성은? 고정(Fixed) 또는 정적(Static) 분할 : 메모리의 분할을 미리 해 두고 고정적으로 운영할 경우 가변(Variable) 또는 동적(Dynamic) 분할 : 프로세스의 크기나 개수에 따라 변동 메모리의 관리는? 적재 기법(Fetch Strategy) : 언제 프로세스를 메모리에 적재할 것인가를 다루는 기법 배치 기법(Placement Strategy) : 프로세스들을 메모리 어디에 적재할 것인가를 다루는 기법 교체 기법(Replacement Strategy) : 메모리 공간이 부족할 때 새로운 프로세..
[OS] 교착 상태(Deadlock) 2020. 5. 9. #1. 교착 상태(Deadlock)에 대해서 교착 상태(Deadlock)란 둘 이상의 프로세스가 각자가 가지고 있던 자원을 보유한 채로 외부적 조치가 없는 한 영원히 그 상태에서 기다리고 있는 상황을 말한다. 해당 프로세스들이 더 이상 실행되지 못하여 사용자들에게 응답해 주지 못함 보유된 자원들이 교착 상태에서 벗어나기 전까지는 전환 활용되지 못함 이것은 결과 시스템의 성능 저하로 나타난다. 자원이란? 선점 가능성에 따른 분류 선점 가능 자원(Preemptible) : 운영체제에 의해 사용 도중 뺏길 수 있음 선점 불가능 자원(Nonpreemptible) : 사용 도중 뺏을 수 없음 자원이 사용되는 방식에 따른 분류 공유 자원(Shareable) : 공유 가능한 자원, 시스템 프로그램, 유틸리티 프로그램..
[OS] 병행 프로세스와 동기화 2020. 5. 9. 병행이란? 병행이란 말 그대로 같이 존재하고 있다는 뜻이며 메모리에 다수의 프로세스가 같이 존재한다는 의미이다. 이런 프로세스들이 어떤 순서로 실행될 것인가 하는 일차적 문제는 스케줄링에서 담당하겠지만 실제 실행 과정에서 프로세스 간의 관계로부터 발생하는 좀 더 복잡한 문제는 세심한 관리를 요구한다. 비동기적(Asynchronous) 병행 프로세스들이 서로 비동기적이라는 말은 다른 프로세스들이 어떤 상태에 있는지, 어떤 자원을 가지고 있는지, 어디까지 실행됐는지 모른 채 실행되고 있음을 의미한다. 공유하는 자원이나 데이터가 있는 병행 프로세스들이 각자 비동기적으로 실행되는 것을 관리하지 못한다면 문제가 생기게 된다. #1. 병행 프로세스 (Concurrent Processes) 병행 프로세스들의 비동기적..
[OS] CPU 스케줄링(Scheduling) 2020. 5. 8. 스케줄링(Scheduling)은 현재 실행 중인 프로세스로부터 다른 프로세스로 CPU를 넘겨주어야 할 때, 기다리고 있는 여러 프로세스 중에 누구를 선택해야 할지에 대한 방식이나 기준이다. #1. 스케줄링의 단계 프로세스 스케줄링은 수행 단계의 따라 장기, 중기, 단기 스케줄링의 세 가지로 나뉘는데 이것은 스케줄링이 요구되는 시점을 기준으로 구분한다. 장기 스케줄링 어느 작업을 커널에 등록시켜 프로세스로 만들어 줄 것인가를 결정하는 것으로 작업 스케줄링(Job Scheduling)이라고도 한다. 이 단계는 요청된 일을 프로세스로 만들어 시스템에 알려진 일거리로 추가하느냐를 결정하는 것으로 다중 프로그래밍의 정도를 조절하는 역할을 한다. 중기 스케줄링 보류 상태의 프로세스들 중에서 어느 프로세스에게 메모리..

티스토리툴바