📒 9주차 | 퀴즈 | 모범 답안

📝 이번 주 퀴즈는 멀티프로세스/멀티스레드 선택 기준, 데드락 해결, 세마포어와 뮤텍스의 차이, C 코드 분석 및 메모리 누수에 대한 기본 개념을 점검하는 문제였습니다.

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❓ 1. 응용 프로그램을 구현할 때 multiprocess와 multithread 중 하나를 선택하는 기준은 어떤 것이 있는지 몇 가지 제시하세요. (1점)

✅ 모범 답안:

• 자원 격리 필요 여부
  → 서로 다른 프로세스는 메모리 공간을 공유하지 않기 때문에, 보안성과 안정성이 중요한 경우 multiprocess를 사용
• 성능 및 자원 공유 요구
  → 같은 주소 공간을 공유하는 multithread는 메모리 사용이 효율적이며, context switching 비용이 적어 성능에 유리
• 복잡도
  → multithread는 동기화 이슈가 많아 관리가 어렵고, multiprocess는 IPC 비용이 큼
• 프로그램 구조
  → 독립적인 실행 단위(예: 웹 서버의 워커 프로세스)면 multiprocess, I/O 중심 병렬성은 multithread 적합

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❓ 2. 데드락을 해결하기 위한 전략을 두 가지 이상 설명하십시오. (1점)

✅ 모범 답안:

• 교착 상태 예방(Prevention)
  → 데드락 발생 조건 중 하나 이상을 사전에 제거 (예: 순환 대기 방지)

• 회피(Avoidance)
  → 자원 요청 시 현재 상태에서 데드락이 발생할 가능성이 있는지 사전에 계산 (예: Banker’s Algorithm)

• 탐지 및 회복(Detection & Recovery)
  → 데드락 발생을 허용하되, 주기적으로 탐지하고 문제가 생기면 프로세스 종료 등으로 회복

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❓ 3. Semaphore와 Mutex의 특징과 주요 차이점은 무엇인가요? (1점)

✅ 모범 답안:

항목	Semaphore	Mutex
개념	정수값으로 관리되는 동기화 도구	상호배제를 위한 락 도구
자원 개수	0개 이상 자원 제어 가능	단일 자원 제어에 사용됨
소유권	소유 개념 없음	특정 스레드가 락을 소유
사용 함수	sema_down(), sema_up()	lock_acquire(), lock_release()

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❓ 4. 다음 ANSI C 프로그램에서 출력되는 내용은 무엇인가요? (1점)

#include <stdio.h>

int f(int x, int *py, int **ppz) {
  int y, z;
  **ppz += 1;
  z = **ppz;
  *py += 2;
  y = *py;
  x += 3;
  return x + y + z;
}

int main() {
  int c, *b, **a;
  c = 4;
  b = &c;
  a = &b;
  printf("%d\n", f(c, b, a));
  return 0;
}

✅ 모범 답안:

• c = 4
• **ppz += 1 → c = 5
• *py += 2 → c = 7
• x += 3 → x = 7

→ x + y + z = 7 + 7 + 5 = 19

🟢 정답: 19

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❓ 5. 다음 C 코드에서 발생하는 메모리 누수(memory leak)를 찾고, 해결 방안을 제시하세요. (1점)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct {
    int data;
    char *description;
} item;

item* create_item(int data, const char *desc) {
    item *new_item = (item *)malloc(sizeof(item));
    if (new_item == NULL) {
        return NULL;
    }

    new_item->data = data;
    new_item->description = (char *)malloc(strlen(desc) + 1);
    strcpy(new_item->description, desc);

    return new_item;
}

int main() {
    item *myItem = create_item(5, "Test Item");
    printf("Item: %d, Description: %s\n", myItem->data, myItem->description);

    // 다른 작업 수행

    free(myItem); // 메모리 해제
    return 0;
}

✅ 모범 답안:

• 문제점: description 필드에 할당한 malloc 메모리를 해제하지 않음
  → 메모리 누수 발생

• 해결 방안:

free(myItem->description); // description 해제
free(myItem);              // 구조체 해제

• 수정된 main 함수:

free(myItem->description);
free(myItem);

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🟨 Tip: 구조체 안에 포인터가 있을 경우, 구조체 자체를 free하기 전에 내부 동적 할당 영역도 free해줘야 안전합니다.