다중 프로그래밍을 실현하기 위해서는 많은 프로세스들을 동시에 메모리에 올려두어야 한다. 가상메모리는 프로세스 전체가 메모리 내에 올라오지 않더라도 실행이 가능하도록 하는 기법 이며, 프로그램이 물리 메모리보다 커도 된다는 주요 장점이 있다. 가상 메모리 개발 배경 실행되는 코드의 전부를 물리 메모리에 존재시켜야 했고, 메모리 용량보다 큰 프로그램은 실행시킬 수 없었다. 또한, 여러 프로그램을 동시에 메모리에 올리기에는 용량의 한계와, 페이지 교체등의 성능 이슈가 발생하게 된다. 또한, 가끔만 사용되는 코드가 차지하는 메모리들을 확인할 수 있다는 점에서, 불필요하게 전체의 프로그램 전체가 메모리에 올라와 있어야 하는게 아니라는 것을 알 수 있다. 프로그램의 일부분만 메모리에 올릴 수 있다면... 물리 메모..

메모리 관리 배경 각각의 프로세스 는 독립된 메모리 공간을 갖고, 운영체제 혹은 다른 프로세스의 메모리 공간에 접근할 수 없는 제한이 걸려있다. 단지, 운영체제 만이 운영체제 메모리 영역과 사용자 메모리 영역의 접근에 제약을 받지 않는다. Swapping : 메모리의 관리를 위해 사용되는 기법. 표준 Swapping 방식으로는 round-robin 과 같은 스케줄링의 다중 프로그래밍 환경에서 CPU 할당 시간이 끝난 프로세스의 메모리를 보조 기억장치(e.g. 하드디스크)로 내보내고 다른 프로세스의 메모리를 불러 들일 수 있다. 이 과정을 swap (스왑시킨다) 이라 한다. 주 기억장치(RAM)으로 불러오는 과정을 swap-in, 보조 기억장치로 내보내는 과정을 swap-out 이라 한다. swap 에는 ..

Critical Section(임계영역) 멀티 스레딩에 문제점에서 나오듯, 동일한 자원을 동시에 접근하는 작업(e.g. 공유하는 변수 사용, 동일 파일을 사용하는 등)을 실행하는 코드 영역을 Critical Section 이라 칭한다. Critical Section Problem(임계영역 문제) 프로세스들이 Critical Section 을 함께 사용할 수 있는 프로토콜을 설계하는 것이다. Requirements(해결을 위한 기본조건) Mutual Exclusion(상호 배제) 프로세스 P1 이 Critical Section 에서 실행중이라면, 다른 프로세스들은 그들이 가진 Critical Section 에서 실행될 수 없다. Progress(진행) Critical Section 에서 실행중인 프로세스가..

비유를 통한 쉬운 설명 해야할 일(task)가 빨래, 설거지, 청소 세 가지가 있다고 가정한다. 이 일들을 동기적으로 처리한다면 빨래를 하고 설거지를 하고 청소를 한다. 비동기적으로 일을 처리한다면 빨래하는 업체에게 빨래를 시킨다. 설거지 대행 업체에 설거지를 시킨다. 청소 대행 업체에 청소를 시킨다. 셋 중 어떤 것이 먼저 완료될지는 알 수 없다. 일을 모두 마친 업체는 나에게 알려주기로 했으니 나는 다른 작업을 할 수 있다. 이 때는 백그라운드 스레드에서 해당 작업을 처리하는 경우의 비동기를 의미한다. Sync vs Async 일반적으로 동기와 비동기의 차이는 메소드를 실행시킴과 동시에 반환 값이 기대되는 경우를 동기 라고 표현하고 그렇지 않은 경우에 대해서 비동기 라고 표현한다. 동시에라는 말은 실..

스케줄링 대상은 Ready Queue 에 있는 프로세스들이다. FCFS(First Come First Served) 특징 먼저 온 고객을 먼저 서비스해주는 방식, 즉 먼저 온 순서대로 처리. 비선점형(Non-Preemptive) 스케줄링 일단 CPU 를 잡으면 CPU burst 가 완료될 때까지 CPU 를 반환하지 않는다. 할당되었던 CPU 가 반환될 때만 스케줄링이 이루어진다. 문제점 convoy effect 소요시간이 긴 프로세스가 먼저 도달하여 효율성을 낮추는 현상이 발생한다. SJF(Shortest - Job - First) 특징 다른 프로세스가 먼저 도착했어도 CPU burst time 이 짧은 프로세스에게 선 할당 비선점형(Non-Preemptive) 스케줄링 문제점 starvation 효율성..

프로세스를 스케줄링하기 위한 Queue 에는 세 가지 종류가 존재한다. Job Queue : 현재 시스템 내에 있는 모든 프로세스의 집합 Ready Queue : 현재 메모리 내에 있으면서 CPU 를 잡아서 실행되기를 기다리는 프로세스의 집합 Device Queue : Device I/O 작업을 대기하고 있는 프로세스의 집합 각각의 Queue 에 프로세스들을 넣고 빼주는 스케줄러에도 크게 세 가지 종류가 존재한다. 장기스케줄러(Long-term scheduler or job scheduler) 메모리는 한정되어 있는데 많은 프로세스들이 한꺼번에 메모리에 올라올 경우, 대용량 메모리(일반적으로 디스크)에 임시로 저장된다. 이 pool 에 저장되어 있는 프로세스 중 어떤 프로세스에 메모리를 할당하여 read..