운영체제 모의고사 오답정리

1. 교체 전략

- LRU : 참조된지 가장 오래된 페이지를 대체 대상으로 선정

- LFU : 사용한 횟수가 가장 적은 페이지와 교체

- NUR : 페이지당 두 개의 정보 비트인 참조비트와 변형 비트를 이용하여 교체하는 방법

-> 참조비트 : 해당 페이지를 호출 했는지 (최근 1 오래전 0)

-> 변형비트 : 주기억장치 내에 있던 페이지를 사용했는가

2. 디스크 스케줄링 종류 및 특징

- SSTF : 이동할 거리가 가장 짧은 요청 선택, 헤드에서 멀리 떨어진 요청은 기아상태가 발생 가능

- SCAN : 디스크 표면을 양방향으로 이동하면서 I/O 요청을 서비스함. 진행 방향의 끝까지 진행. 부하가 적은 경우 가장 좋은 결과

- C-SCAN : SCAN의 문제점인 안쪽과 바깥쪽의 차별 대우를 모두 없애기 위해 항상 바깥쪽에서 안쪽으로 끝까지 진행함. 부하가 큰 경우 좋음

- LOOK : 헤드는 각 방향으로 요청에 따르는 거리만큼을 이동하고, 현재 방향에서 더 이상의 요청이 없다면 이동방향이 바뀜

- N-Step SCAN : 어떤 방향의 진행이 시작될 당시 대기중에던 요청들만 서비스하고, 진행 도중 도착한 요청 들은 한데 모아서 다음 진행에 수행

- 에센바흐 : 부하가 매우 큰 항공 예약 시스템을 위해 개발됨. 탐색 시간 뿐만 아니라 회전 지연 시간의 최적화를 위해 개발됨

- 섹터 큐잉 : SSTF, SCAN 등이 탐색 시간만으로 운영하는 스케줄링이라면 섹터큐잉은 탐색시간+회전 지연 시간을 줄이는 기법임

3. 상호배제 알고리즘

- 인터럽트 불능 처리 : 하나의 프로세스가 임계 구역을 점유하게 되면 인터럽트를 발생하지 않도록 봉쇄한다.

- 잠금 : 공유자원을 사용중이면 잠그는 것

- 엄격한 교대(Dekker 알고리즘) : 두 개 이상의 프로세스가 교대로 공유자원을 점유하는 방식.

1) 데커 알고리즘 : 임계 영역을 동시 진입 방지, 교착 상태가 발생하지 않도록 보장, 임계 영역에 들어가기 위해 대기를 무한정 시키지 않음, 순수 소프트웨어로 해결됨.

- TSL : 엄격한 교대의 문제점을 해결하는 방법으로 특수한 하드웨어 자원을 필요로 하지만, 바쁜 대기 상태는 완벽히 해결하지 못한다.

4. 로더의 일반적인 기능 및 종류

- 로더는 목적 프로그램을 실행 가능한 파일로 변환하기 위해 주기억 장소를 할당하거나, 여러 개의 목적 프로그램을 연계 편집하여 CPU가 처리될 수 있는 프로그램으로 변환한다.

1) 할당 : 목적 프로그램이 실행될 주기억장치 공간을 확보한다. - 프로그래머가

2) 연결 : 여러개의 독립적인 모듈을 연결한다. - 프로그래머가 

3) 재배치 : 프로그램이 주기억 장치 공간안에서 위치를 변경할 수 있게 한다., 베이스 레지스터를 관리한다. 기억 장치 관리에서 단편화를 해결하기 위해 Compaction을 실행한다. - 어셈블러가

4) 적재 : 프로그램을 주기억장치로 올린다. - 로더가

1) Complie and GO 로더 : 번역 프로그램과 로더가 하나로 구성되어 번역 프로그램이 로더의 역할까지 담당하는 방식

2) 절대 로더 : 로더의 역할이 축소되어 가장 간단한 프로그램으로 구성된 것으로 기억 장소 할당이나 연결을 프로그래머가 직접 지정하는 방식.

3) 상대 로더 : 각 세그먼트가 주기억장치 내의 어느 곳에 위치할 것인가를 결정한다.

4) 직접 연결 로더 : 로더가 할당, 연결, 재배치, 적재를 모두 수행하는 일반적인 형태로 각 세그먼트의 상대 번지를 수정하여 절대 번지로 변경.

5. 매크로 프로세서

1) 매크로 프로세서의 역할 

- 어셈블리어를 사용하기 쉽도록 명령어들을 문자로 치환하여 확장해 준다.

- 매크로 프로세서의 기본 기능

1) 매크로 정의 인식 : 원시 프로그램 내에 존재하는 매크로를 파악하여 매크로를 정의한 부분의 시작과 종료를 파악

2) 매크로 정의 저장 : 매크로 프로세서는 매크로명과 정의된 내용을 매크로 호출시 확장하기 위해 저장

3) 매크로 호출 인식 : 원시 프로그램 내에 매크로가 확장하기 위한 준비가 되어 있는지 확인

4) 매크로 확장 및 인수 : 치환 매크로를 호출하면 매크로명이 있는 원시 프로그램 위치에 저장된 내용과 인수를 치환함.

6. 자원 보호 기법

1) 접근 제어 행렬 : 행렬로 표시, 공간 낭비 발생

2) 접근 제어 리스트 : 리스트로 표현. 접근 권한이 없는 셀을 위한 메모리를 낭비할 필요가 앖어지므로 효율적이다.

3) 자격 리스트 : 개개인에 허용된 조작 리스트

7. 프로세스 스케줄링 

1) 비선점

- FIFO

- SJF : 실행 시간 추정치가 가장 적은 작업을 먼저, 에이징 으로 무한 연기 해결

- HRN : 우선순위가 큰 것부터 수행. (대기시간+서비스 시간 /서비스 시간)

- 우선순위

- 기한부 

2) 선점

- RR 

- SRT : 남아 있는 실행 시간의 추정치가 가장 작은. 실행 시간을 추적해야 하므로 오버헤드가 크다.

- 다단계 피드백 큐

8. 운영체제의 구성

운영체제는 제어 프로그램과 처리 프로그램으로 구성된다. 제어 프로그램은 운영체제가 관리하는 모든 자원을 효율적으로 제공하기 위해 시스템 전체의 움직임을 감시감독 관리 및 지원하는 프로그램이고, 처리 프로그램은 운영체제를 사용하는 사용자의 편이성을 제공하고 데이터를 처리하는 프로그램이다.

9. 사이트 간 마이그레이션

1) 프로세스 이주 : 프로그램이 어디로부터 이동하여 실행되어도 고려할 필요가 없다.

2) 데이터 이주 : 데이터베이스와 파일이 어디에 이도이 되던 고려할 필요가 없다.

3) 연산 이주 : 몇 개의 CPU가 참여하였는지 고려할 필요가 없다.

10. 교착 상태 발생 필수 4대 요소

1) 상호배제 

2) 점유와 대기: 필요한 자원을 모두 점유시킨 상태에서 실행. - 성능 떨어짐

3) 비선점 

4) 순환 대기 : 순차적이아닌 시간적으로 융통하게 사용 

11. 운영체제 시스템의 발달 순서

1) 일괄처리 시스템

2) 다중 프로그래밍 시스템

3) 온라인 시스템

4) 시간 분할 시스템

5) 실시간 처리 시스템

6) 다중 모드 처리

7) 분산 처리 시스템

8) 병렬 처리 시스템

12. 메시지 전송 방식

1) 형식 메시지 : 형식화된 구조를 정의하여 메시지를 주고받는 방식

2) 고정 길이 메시지 : 송신측, 수신측 모두가 같은 버퍼 크기를 정의해 두고 메시지를 두고 받는 방식

3) 가변 길이 메시지 : 가변 길이 메시지를 구분하기 위한 문자를 정의해서 메시지를 주고 받는 방식

4) 혼합 길이 메시지 : 고정 길이 + 가변 길이 메시지