Ch. 9~11
운영체제
- 컴퓨터 부품들을 관리하고 프로그램을 작동시키는 특별한 프로그램
- 프로그램에 필요한 자원을 할당하고, 프로그램이 올바르게 실행되도록 돕는 프로그램
- 컴퓨터가 부팅될 때 메모리 내 커널 영역에 적재되는 프로그램
➡️ 운영체제가 담기는 곳은커널 영역, 사용자가 쓰는 응용 프로그램이 담기는 곳은사용자 영역
사용자가 사용하는 응용 프로그램들을 관리 ➡️ like 정부
⭐ 운영체제를 알아야 하는 이유
하드웨어의 상태, 문제 등 알 수 있게 해 줌 ➡️ 문제 해결의 실마리를 찾을 수 있음
✔️ 커널
운영체제에서 전화, 인터넷, 문자 등 핵심적인 기능을 담당하는 부분
✔️ 커널에 포함되지 않는 서비스
사용자 인터페이스 (UI)
- 그래픽 유저 인터페이스 (GLI): 그래픽을 기반으로 컴퓨터와 상호작용
- 커맨드 라인 인터페이스(CLI): 명령어를 기반으로 컴퓨터와 상호작용
✔️ 이중 모드
- CPU가
사용자 모드,커널 모드로 구분하는 방식 - 사용자 모드: 운영체제 서비스를 제공받을 수 없는 실행 모드
- 커널 모드: 운영체제 서비스를 제공받을 수 있는 실행 모드
사용자 모드는
시스템 호출을 통해 커널 모드로 전환 가능
시스템 호출: 일종의 인터럽트
인터럽트: CPU의 작업을 방해하는 신호
✔️ 운영체제의 서비스
- 프로세스 관리
- 자원 접근 및 할당(CPU, 메모리, 입출력장치)
- 파일 시스템 관리
프로세스와 스레드
✔️ 프로세스 제어 블록(PCB)
- 해당 프로세스를 식별하기 위해 꼭 필요한 정보들이 저장된 곳
- 프로세스 생성 시에 만들어지고 실행이 끝나면 폐기
PCB에 담기는 정보
- 프로세스 ID
- 레지스터 값
- 프로세스 상태
- CPU 스케줄링 정보
- 메모리 관리 정보
- 사용한 파일과 입출력장치 목록
운영체제는 커널 영역에 적재된 PCB를 보고 프로세스 관리
✔️ 문맥 교환
문맥: 하나의 프로세스 수행을 재개하기 위해 기억해야 할 정보
문맥 교환: 기존 프로세스의 문맥을 PCB에 백업하고 새로운 프로세스에서 복구해 실행하는 것
여러 프로세스가 끊임없이 빠르게 번갈아 가며 실행되는 원리
프로세스들이 동시에 실행되는 것처럼 느껴짐
✔️ 프로세스 메모리 영역
커널 영역, 사용자 영역 중 사용자 영역에 저장되는 프로세스
- 코드 영역
- 데이터 영역
- 힙 영역
- 스택 영역
으로 나뉘어 배치
프로세스 상태
생성 준비 실행 대기 종료
작업 관리자의 세부 정보 탭에서 상태 확인 가능
멀티 프로세스 vs 멀티 스레드
CPU 스케줄링
- 선입 선처리 스케줄링
- 최단 작업 우선 스케줄링
- 라운드 로빈 스케줄링
- 우선순위 스케줄링
- 다단계 피드백 큐 스케줄링
🚶🏻 기본 미션
p.304
- 프로세스 상태를 보여주는 프로세스 상태 다이어그램
🏃🏻 선택 미션
11-2 CPU 스케줄링 알고리즘
준비 큐에 A,B,C,D 순으로 삽입되었다고 가정했을 때, 선입 선처리 스케줄링 알고리즘을 적용하면 어떤 프로세스 순서대로 CPU를 할당받는지 풀어보기
<선입 선처리 스케줄링>
- First Come First Served Scheduling
- 비선점 스케줄링 방식
- 긴 시간을 기다려야 하는 호위효과의 부작용이 있음
준비 큐에 삽입된 A, B, C, D 순서대로 CPU를 요청한 프로세스부터 CPU를 할당.
만약 B의 CPU 사용 시간이 길다면 C와 D는 B가 끝날 때까지 기다려야해서 시간 면에서 비효율적임,,
