8강. 운영체제 (2)

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학습개요

컴퓨터의 프로세서를 프로세스에게 할당하고 효율적으로 관리하는 기법에 대해 학습한다. 기억장치를 효율적으로 관리하는 방법을 공부한다. 그리고, 프로세스들의 무한 자원 대기 상태인 교착상태를 이해한다. 그리고, 주변기기인 보조기억장치와 파일저장에 관한 관리역할을 학습한다.

학습목표

  1. 프로세스가 실행하기 위해 필요한 프로세스의 상태 및 프로세스에게 할당하기 위한 프로세서 스케줄링 기법들을 이해한다.
  2. 자원 할당을 기다리는 교착상태의 개념과 교착상태를 회피하거나 해결하는 교착상태 처리 기법을 이해한다.
  3. 장치 관리자 및 파일 관리자의 기능과 처리 방법을 이해한다.

연습문제

  1. 다중프로그래밍 시스템에서 프로세스가 아무리 기다려도 결코 발생하지 않을 사건을 기다리고 있는 상황으로 제한된 자원에 대한 공유와 병행 처리로 인해 발생하는 문제는 무엇인가?
    1. 임계영역
    2. 동기화
    3. 교착상태
    4. 상호배제
      정답 : 3

      ● 2개 이상의 프로세스가 제한된 자원을 동시에 공유함으로써 서로 대기 중인 상태가 되고 대기 중인 프로세스들 중의 하나에 의해서만 발생할 수 있는 사건을 무작정 기다리는 상태를 교착상태(deadlock)라고 한다.
  2. 하나의 프로세스가 공유 자원의 사용을 완료할 때까지 다른 프로세스의 공유 자원에 대한 접근을 금지하는 제어 기법은 무엇인가?
    1. 동기화
    2. 임계 영역
    3. 교착 상태
    4. 상호 배제
      정답 : 4

      ● 상호배제 조건은 한 프로세스가 컴퓨터 자원을 사용 중이면 다른 프로세스는 그 컴퓨터 자원을 사용하지 못하고 해제될 때까지 반드시 기다려야 한다는 것이다. 이는 자원 할당에 대한 비선점 기법에 기초한다.
  3. 모든 프로세스가 동일한 CPU 사용시간을 갖는 프로세서 스케쥴링 기법은 무엇인가 ?
    1. RR기법
    2. SCAN 스케줄링 기법
    3. SJF기법
    4. FCFS 스케줄링
      정답 : 1

      ● FCFS 스케줄링 : 준비 큐에 도착한 순서대로 중앙처리장치를 할당받는 방식
      ● SJF 스케줄링 : 현재 준비 큐에 있는 프로세스들 중에서 수행시간이 가장 짧을 것으로 예상되는 프로세스를 먼저 처리하는 방식
      ● RR 스케줄링 : 프로세스가 도착한 순서대로 CPU가 할당되지만, CPU의 시간 할당량 또는 시간 간격에 의해 제한하는 방식
      ● SCAN 기법은 보조기억장치 접근기법임

정리하기

  1. 프로세스 : 실행 상태에 있는 프로그램
    • 프로세스의 상태 : 생성, 준비, 실행, 대기, 종료
      .
  2. 중앙처리장치 스케줄링 기법 : 선점 방식과 비선점 방식
    • 기한부 스케줄링: 기한부 스케줄링은 기한이 되면 중앙처리장치를 양보하는 방식
    • 우선순위 스케줄링 : 우선순위가 높은 프로세스부터 먼저 처리하는 방식
    • FCFS 스케줄링 : 준비 큐에 도착한 순서대로 중앙처리장치를 할당받는 방식
    • SJF 스케줄링 : 현재 준비 큐에 있는 프로세스들 중에서 수행시간이 가장 짧을 것으로 예상되는 프로세스를 먼저 처리하는 방식
    • RR 스케줄링 : 프로세스가 도착한 순서대로 CPU가 할당되지만, CPU의 시간 할당량 또는 시간 간격에 의해 제한하는 방식
      .
  3. 교착상태 : 2개 이상의 프로세스가 대기 중인 프로세스들 중의 하나에 의해서만 발생할 수 있는 자원의 획득이나 해제를 무작정 기다리고 있는 상태
    • 교착 상태의 필수 조건 : 상호배제 조건, 대기 조건, 비선점 조건, 환형 대기 조건
    • 교착 상태 처리 방법 : 교착상태의 방지, 교착상태의 회피, 교착상태의 탐지, 교착상태의 복구
  4. 디스크 스케줄링 기법 :
    • FCFS(First-Come First Served) 스케줄링 기법 : 먼저 도착한 디스크 접근 요청이 가장 먼저 서비스를 받는 방법
    • SSTF(Shortest Seek Time First) 스케줄링 기법 : 현재 디스크 헤드의 위치에서 가장 짧은 트랙 탐색 거리(또는 탐색 시간)를 가진 디스크 접근 요청을 먼저 처리하는 방식
    • SCAN 스케줄링 기법 : 한쪽 방향에서 가장 짧은 탐색거리의 디스크 접근 요청을 먼저 서비스하는 방식
    • SLTF(Shortest Latency Time First) 스케줄링 기법 : 디스크 헤드가 특정 실린더에 도착하면 그 실린더 내의 모든 요구를 검사한 후 가장 짧은 회전지연을 갖는 요구들에게 우선적으로 서비스하는 방식
      .
  5. 파일 구조 :
    • 파일을 구성하는 레코드들이 보조기억장치에서의 배치 방법
      .
  6. 디스크 공간 할당 방식
    • 연속 할당(contiguous allocation) 기법 : 파일이 보조기억장치에 저장될 때 연속된 물리적 공간을 할당받는 기법
    • 불연속 할당(noncontiguous allocation) 기법 : 파일을 작은 단위로 나누고, 보조기억장치의 불연속적인 공간을 나누어 할당받는 기법

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