학은제 1학기 7주차 2교시

💽 디지털 공학 개론

NOR 회로

• NOR 게이트
• 쌍대관계
• NOR 게이트를 이용한 다른 게이트 구성 방법
  • 인버터
  • OR 게이트
  • AND 게이트

NOR 게이트를 이용한 회로 구현

• 부울 함수를 NOR 게이트만으로 구현하는 방법
  • 부울 함수를 POS형으로 변환한 후 NOR 함수로 변형
• NOR 게이트의 그래픽 기호들
• 7402 게이트
• 예제

💻 마이크로프로세서

타이머/카운터n과 레지스터 비트

ATmega128의 타이머의 하드웨어 구조

• TCN0
• HW 구조

불안정한 타이머와 안정한 타이머

• 선택된 주기 외에 다른 주기 만들기
  • 방법1: TCNT0 값을 바꾼다
    • 예: 100부터 시작
    • 인터럽트 시간(초)
• 안전한 방법
  • 동작2: clear Timer on Compare Match(CTC) mode
    • OCR0: 어디까지 정할지 값을 저장하는 레지스터
  • CTC Mode 사용
  • 인터럽트 주기
• TIMSK
  • TOIE0: TOV0에 대한 인터럽트 인에이블
  • OCF에 대한 인터럽트 인에이블
• TIFR
  • 인터럽터 발생했다는 것을 기억하는 레지스터

💾 시스템 프로그래밍

스레딩 동기화

• 필요성
• 임계 영역
• 동기화 기법
  • 상호배제(MUTEX: MUTual EXclusion)
    • 상호배제 조건
    • 주의점
  • Lock and Unlock(Binary Semaphore)
• 세마포어
  • 세마포어 기본 동작 구조
  • p 함수의 기본 동작 구조
  • v 함수의 기본 동작 구조
• 세마포어 관련 함수
  • 세마포어 생성: semget
    • nsems: 생성할 세마포어 개수
    • semflg: 세마포어 접근 속성
  • semid_ds 구조체
  • sem 구조체
  • 세마포어 제어: semctl
    • semnum: 기능을 제어할 세마포어 번호
    • cmd: 수행할 제어 명령
    • ...: 제어 명령에 따라 필요시 사용할 세마포어
  • 공용체 주소
  • 세마포어 연산: semop
    • sedmid: semget() 함수로 생성한 세마포어 식별자
    • sops: sembuf 구조체 주소
    • nsps: sops가 가리키는 구조체 크기
    • 음수: 세마포어 잠금 기능 수행
    • 양수: 잠금 해제, 공유 자원 돌려주기
    • 0: semop 함수 즉시 리턴
• MUTEX 동기화 원리
• 뮤텍스 조작 함수
  • Pthread_mutex_init()
    • 뮤텍스를 초기화
    • mutex: 초기화할 뮤텍스 객체의 포인터
    • attr: 뮤텍스에 지정할 속성, default는 NULL
  • Pthread_mutex_destroy()
    • 뮤텍스를 파괴
    • Mutex: 제거할 뮤텍스 객체의 포인터
  • Pthread_mutex_lock()
    • 뮤텍스를 lock 시킴
    • 만약 뮤텍스가 lock된 상태라면 unlock 될 때까지 block 됨
  • Pthread_mutex_trylock()
    • pthread_mutex_trylock의 non-blocking 버젼
    • mutex: trylock 시킬 뮤텍스 객체의 포인터
  • Pthread_mutex_unlock()
    • lock된 뮤텍스를 unlock 시킴
    • mutex: unlock시킬 뮤텍스 객체의 포인터
  • 예제

데드락

• deadlock(교착 상태)
• 프로세스의 자원 사용 순서
  • 자원 요청
  • 자원 사용
  • 자원 해제
• 교착 상태 발생의 네 가지 조건
  • 상호배제
  • 점유와 대기
  • 비선점
  • 순환(환형) 대기
• 교착 상태 해결 방법 세 가지
  • 예방(prevention)
  • 회피(avoidance)
    • 자원 할당 거부(Banker's algorithm)
  • 탐지(detection)와 회복

📠 운영체제

페이징 기법

• 페이징 기법의 주소 변환
  • 가상 주소 형식
    • 페이지 번호: p
    • 변위 값: d
  • 실기억주소 형식
    • 페이지 프레임 번호: pf
    • 변위 값: d
  • 페이지 맵 테이블(Page Map Table)
    • 디스크 주소
    • 프레임 번호
    • 상대 비트
• 페이징 기법의 주소 변환 순서

세그멘테이션(Segmentation) 기법

• 세그먼테이션 기법의 주소 변환
  • 가상주소 형식
    • 세그먼트 번호: s
    • 변위값: d
  • 실기억주소 형식
    • 완전 주소 사용
    • 세그먼트 기준번지 + 변위값
  • 세그먼트 맵 테이블(Segment Map Table)
    • 세그먼트 번호
    • 세그먼트의 크기
    • 주기억장치의 기준번지
• 세그먼테이션 기법의 주소 변환 순서

📺 전산 개론

프로토콜과 네트워크 연결

• 프로토콜의 개념
  • 프로토콜
  • 프로토콜의 표준
  • 프로토콜의 예
  • CSMA/CD와 CSMA/CA
• 네트워크 연결
  • 네트워크 연결 장치
    • 중계기(Repeater) 및 브리지(Bridge)
    • 스위치(Switch)
    • 허브(Hub)
    • 라우터(Router)
    • 게이트웨이(Gateway)

인터넷망

• 인터넷 구성
  • 인터넷
  • 인터넷의 계층적 구조
    • ISP(Internet Service Provider)
  • 백본 네트워크
    • 해저 광케이블
    • 위성 통신
• OSI 계층
  • ISO의 OSI(Open System Interconnection)
  • 각 층마다 수행하는 일이 다르다
  • 인터넷은 패킷(Packet)을 사용한다
  • TCP 프로토콜
  • IP 프로토콜