📑 면접 CS 질문 모음

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2023.06.24
2023.07.01
2023.08.21

OS

운영체제의 정의에 대해 설명해주세요.

컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리하고 사용자가 컴퓨터를 편리하게 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 여러 프로그램의 모임

운영체제의 메모리 영역에 대해 설명해주세요.

유저영역, 커널영역 2가지로 분리된다.
유저영역: 스택, 힙, 데이터, 코드로 나뉨
커널영역: 하나의 프로세스에 할당되는 총 메모리 공간 중에서 유저 영역을 제외한 나머지 영역, 커널이 위치하고 있음 (커널: 운영체제라는 하나의 소프트웨어를 실행시키기 위해 필요한 메모리 공간)

⭐ 프로세스와 스레드를 비교 설명해주세요.

프로세스: 운영체제로부터 자원을 할당받은 작업의 단위
스레드: 프로세스의 실행 단위, 각 스레드는 독립적인 실행 흐름을 가지고 있음
프로세스는 완벽히 독립적이기 때문에 메모리 영역(Code, Data, Heap, Stack)을 다른 프로세스와 공유를 하지 않지만, 쓰레드는 해당 쓰레드를 위한 스택을 생성할 뿐 그 이외의 Code, Data, Heap영역을 공유한다.

프로그램 > 프로세스 > 스레드

• 프로그램: 파일이 저장 장치에 저장되어 있지만 메모리는 올라가 있지 않은(운영체제가 프로그램에게 메모리 공간을 할당해주지 않았음을 의미) 정적인 상태(실행되지 않고 가만히 있다는 뜻) 즉 실행되지 않은 파일 그 자체를 가리키는 말

참고

스레드에서 독립적인 Stack 메모리 영역이 필요한 이유에 대해 설명해주세요.

스택은 함수 호출 시 전달되는 인자, 반환 주소값, 함수 내 변수 등을 저장하기 위해 사용되는 메모리 공간
스택 메모리 공간이 독립적이라는 것은 독립적인 함수 호출이 가능하다는 것이고 이는 독립적인 실행 흐름이 추가되는 것이다.

멀티 프로세스와 멀티 스레드를 비교 설명해주세요.

멀티 프로세스: 여러 개의 프로세스가 서로 협력적으로 일을 처리하는 것
멀티 스레드 : 하나의 프로세스에 여러 스레드로 자원을 공유하며 작업을 나눠 수행하는 것
멀티 스레드는 멀티 프로세스보다 작은 메모리 공간을 차지하고 Context Switching이 빠르나, 하나의 스레드 장애로 전체 스레드가 종료될 위험을 갖고 있음
멀티 프로세스는 하나의 프로세스가 죽더라도 다른 프로세스에 영향을 주지 않아 안정성이 높지만, 멀티 스레드보다 많은 메모리 공간과 cpu시간을 차지하는 단점이 있음

참고

문맥 전환 (Context Switching)에 대해 설명해주세요

현재 진행하고 있는 Task(Process,Thread)의 상태를 저장하고 다음 진행할 Task의 상태 값을 읽어 복원(restore)하는 과정을 의미한다.

• Context
  CPU가 해당 Process(or Thread)를 실행하기 위해 필요한 프로세스의 정보로서, PCB(Process Contol Block)에 저장된다.

교착상태 (Deadlock)에 대해 설명해주세요.

둘 이상의 프로세스가 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 서로 기다릴 때 무한 대기에 빠지는 상황

교착상태의 발생 조건에 대해 설명해주세요.

크게 4가지
상호 배제: 한 번에 프로세스 하나만 해당 자원을 사용할 수 있음. 사용 중인 자원을 다른 프로세스가 사용하려면 요청한 자원이 해제될 때까지 기다려야 함
점유 대기: 자원을 최소한 하나 보유하고, 다른 프로세스에 할당된 자원을 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재해야 함
비선점: 이미 할당된 자원을 강제로 빼앗을 수 없음(비선점)
순환 대기: 대기 프로세스의 집합이 순환 형태로 자원을 대기하고 있어야 함

참고

페이징과 세그멘테이션에 대해 설명해주세요.

페이징: 프로세스의 주소 공간을 고정된 사이즈의 페이지 단위로 나누어 물리적 메모리에 불연속적으로 할당하는 방식
세그멘테이션: 프로세스를 각각 크기가 다른 논리적인 블록 단위 세그먼트(Segment)로 분할하여 메모리에 할당

메모리 단편화에 대해 설명해주세요.

RAM에서 메모리의 공간이 작은 조각으로 나뉘어져 사용 가능한 메모리가 충분히 존재하지만 할당(사용)이 불가능한 상태, 실제 사용 가능한 공간이 줄어들어 swapping, 잦은 페이지 교체 등으로 시스템 성능 저하를 일으킬 수 있음

• RAM(Random Access Memory)
  데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 읽어내는 기억 장치, 디스크와 달리 전원이 꺼지면 데이터는 지워짐

기아 상태에 대해 설명해주세요.

경쟁 상태에 대해 설명해주세요.

뮤텍스와 세마포어에 대해 설명해주세요.

가상 메모리에 대해 설명해주세요.

물리 메모리 크기의 한계를 극복하기 위해 나온 기술, 물리 메모리보다 큰 프로세스를 수행하기 위해 사용한다.

페이지 교체 알고리즘을 아는대로 설명해주세요.

요구 페이징에 대해 설명해주세요.

운영체제에서 사용되는 가상 메모리 관리 기법중 하나, 프로세스가 실행되는 동안 필요한 페이지만 메모리에 올리고, 필요하지 않은 페이지는 디스크에 저장하여 메모리를 절약하는 방법. 이를 위해 페이지 테이블에 페이지의 위치 정보와 함께 각 페이지의 접근 여부를 표시하여 필요한 페이지만 메모리에 올리게 된다.

참고

Network

웹 프로토콜에 대해 설명해주세요.

웹에서 브라우저(클라이언트)와 서버가 통신할 때 사용하는 통신 규약

• 프로토콜 기본 요소
  1) 구문: 전송하고자 하는 데이터 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
  2) 의미: 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
  3) 시간: 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정

• 프로토콜의 기능 종류
  1) 캡슐화
  2) 흐름제어
  3) 연결제어
  4) 오류제어
  5) 주소설정
  6) 순서설정
  7) 동기화
  8) 세분화와 재합성
  9) 다중화

HTTP에 대해 설명해주세요.

Hyper Text Transfer Protocol의 약자, 웹 상에서 주고받는 데이터 전송에 대한 여러 규칙이며, 서버-클라이언트 구조에서 사용되는 프로토콜이다. 요청과 응답을 주고 받는 메커니즘을 기본으로 하며, '비연결성'과 '무상태' 라는 특징을 가지고 있다.

• 무상태 프로토콜 (Stateless)
  웹 서버가 웹 클라이언트의 상태 정보를 유지하지 않는 것을 의미함. HTTP는 기본적으로 상태정보를 유지하지 않으므로 상태 정보 유지가 필요한 작업은 쿠키나 세션을 이용한다.
  상태정보: 브라우저가 서버에게 요청을 전달하면서 함께 전달한 데이터

• 비연결성(Connectionless)
  브라우저가 서버에 요청하는 순간 잠깐 서버와 연결됐다가 서버로부터 응답이 전송된 후 곧바로 연결이 끊기는 것을 의미

HTTP의 GET, POST를 비교 설명해주세요.

Get method는 클라이언트에서 정보를 요청하기 위해 사용되는 메서드, POST는 클라이언트의 리소스를 생성 또는 업데이트 하기 위해 서버에 데이터를 보내는데 사용됨, GET과 달리 전송할 데이터를 HTTP 메시지의 Body에 담아서 전송함

참고

HTTP의 PUT, PATCH를 비교 설명해주세요.

PUT은 리소스의 모든 것을 업데이트 한다. PATCH는 리소스의 일부를 업데이트 한다.

HTTP의 Status Code에 대해 설명해주세요.

정리해놓은 글

https://velog.io/@w0_0727/HTTP-status-code

HTTP와 HTTPS의 차이점에 대해 설명해주세요.

이 HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)는 HTTP의 확장 버전 또는 더 안전한 버전입니다. HTTPS에서는 브라우저와 서버가 데이터를 전송하기 전에 안전하고 암호화된 연결을 설정합니다. HTTP는 암호화되지 않은 데이터를 전송합니다. 즉, 브라우저에서 전송된 정보를 제3자가 가로채고 읽을 수 있습니다. 이는 이상적인 프로세스가 아니었기 때문에, 통신에 또 다른 보안 계층을 추가하기 위해 HTTPS로 확장되었습니다. HTTPS는 HTTP 요청 및 응답을 SSL 및 TLS 기술에 결합합니다. - aws

HTTPS의 동작 방식에 대해 설명해주세요.

1) 🙋‍♀️server "hello": 클라이언트 hello 메시지에 대한 응답으로 서버가 서버의 SSL 인증서, 서버에서 선택한 암호 제품군, 그리고 서버에서 생성한 또 다른 무작위 바이트 문자열인 "server random"를 포함하는 메시지를 전송합니다.

2) ✅Verify server certificate : 클라이언트가 서버의 SSL 인증서를 인증서 발행 기관(CA)을 통해 검증합니다. 이를 통해 서버가 인증서에 명시된 서버인지, 클라이언트가 상호작용 중인 서버가 실제 해당 도메인의 소유자인지를 확인합니다.

3) 🔁 Client key exchange : 확인이 완료되면 클라이언트는 "The premaster secret"라고 하는 무작위 바이트 문자열을 공개 키로 암호화하여 전송합니다. (클라이언트는 서버의 SSL 인증서에서 공개 키를 받습니다.)

4) 💳 Send client certificate : 만약 서버가 클라이언트의 인증서를 요구한다면 서버의 인증서와 같은 방식으로 암호화를 진행하여 함께 전송합니다.

5) 🧐 Verify client certificate : 서버가 클라이언트로부터 받은 The premaster secret을 개인키를 통해 해독합니다.

6) 🏁 Client "finished" : 클라이언트가 "client random", "server random", "The premaster secret"를 이용해 대칭키로 활용할 "세션 키"를 생성합니다. 클라이언트가 세션 키로 암호화된 "finished" 메시지를 전송합니다.

7) 🏁 Server "finished" : 서버가 "client random", "server random", "The premaster secret"를 이용해 대칭키로 활용할 세션키를 생성합니다. 서버가 세션 키로 암호화된 "finished" 메시지를 전송합니다.

8) 🤝 Exchange messages : 핸드셰이크가 완료되고, 세션 키를 이용해 메세지를 주고 받습니다.

참고

TCP와 UDP를 비교 설명해주세요.

TCP는 연속성보다 신뢰성 있는 전송이 중요할 때 사용되는 프로토콜이며,UDP는 TCP보다 빠르고 네트워크 부하가 적다는 장점이 있지만, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하지는 않는다. 그렇기 때문에 신뢰성보다는 연속성이 중요한 실시간 스트리밍과 같은 서비스에 자주 사용된다.

참고

TCP가 신뢰성을 보장하는 방법에 대해 설명해주세요.

연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공한다. 3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정하고, 4-way handshaking 과정을 통해 연결을 해제한다. 그러므로 높은 신뢰성을 보장할 수 있다.

TCP의 3-Way-Handshake와 4-Way-Handshake에 대해 설명해주세요.

3-Way-Handshake

1. 먼저 Open 한 클라이언트가 SYN(내 말 들려?)를 보내고 SYN_SENT 상태로 대기한다.
2. 서버는 SYN-RECEIVED 상태로 바꾸고 SYN과 응답 ACK(어 잘 들려! 내 말은 들려?)를 보낸다.
3. SYN과 응답 ACK를 받은 클라이언트는 ESTABLISHED 상태로 변경하고 서버에게 응답 ACK(잘 들려!)를 보낸다.
4. 응답 ACK를 받은 서버는 ESTABLISHED 상태로 변경한다.

4-Way-Handshake

1. 먼저 close를 실행한 클라이언트가 FIN(연결 끊자!)을 보내고 FIN-WAIT-1 상태로 대기한다.
2. 서버는 CLOSE-WAIT으로 바꾸고 응답 ACK(알겠어! 잠시만~)를 전달한다. 동시에 해당 포트에 연결되어 있는 애플리케이션에게 close를 요청한다.
3. ACK를 받은 클라이언트는 상태를 FIN-WAIT-2로 변경한다.
4. close 요청을 받은 서버 애플리케이션은 종료 프로세스를 진행하고 FIN(나도 끊을게!)을 클라이언트로 보내 LAST_ACK 상태로 바꾼다.
5. FIN을 받은 클라이언트는 ACK(알겠어!)를 서버에 다시 전송하고 TIME-WAIT으로 상태를 바꾼다. TIME-WAIT에서 일정 시간이 지나면 CLOSE 된다. ACK를 받은 서버도 포트를 CLOSED로 닫는다.

TIME-WAIT : 먼저 연결을 끊는 쪽에서 생성되는 소켓으로, 혹시 모를 전송 실패에 대비하기 위해 존재하는 소켓이며, TIME-WAIT이 없다면, 패킷의 손실이 발생하거나 통신자 간 연결 해제가 제대로 되지 않을 수 있다.