정보처리기사-11장(운영체제, 프로세스, OSI7계층, 프로토콜, 병행제어)

11장 (응용 SW 기초 기술 활용)

 

OS (Operation System)

→ 컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리, 편리하고 효과적으로 사용하도록 하는 여러 프로그램의 모임

 

운영체제의 목적 (향상 및 단축)

• 처리능력 (Throughput) - 일정시간내 프로그램이 처리하는 일의 양
• 반환시간 (Turn Around Time) - 시스템에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될때까지의 시간
• 사용 가능도 (Avaliability) - 시스템을 사용해야 할 때 사용 가능한 정도
• 신뢰도 (Reliability) - 시스템이 주어진 문제를 정확히 해결하는 정도

 

 

주 기억장치 (RAM)

• 반입 (fetch)
  • 요구반입 - 요구시 적재하는 방법
  • 예상반입 - 미리 에상해 적재하는 방법
• 배치 (Placement)
  • 최초적합 - 빈 영역중 첫번째 분할 영역에 배치
  • 최적 적합 - 빈 영역중 단편화를 가장 적게 남기는 분할 영역에 배치
  • 최악 적합 - 빈영역중 단편화를 가장많이 남기는 분할 영역에 배치
• 교체 (Replacement) → 이미 사용중인 것을 교체하는 기법
  • FIFO, OPT, LRU, LFU, NUR …

 

 

가상기억장치 (Virtual Memory)

→ 보조기억장치 (hdd,ssd,usb)중 일부를 주 기억장치처럼 사용하는 것.

• 페이징(Paging) 기법 → 프로그램과 주기억장치를 동일한 크기로 나누고 동일하게 나누어진 페이지를 순서대로 불러와 처리
  • 나눠진 틀 안에서 단편화가 발생할 수 있음 → 내부 단편화
• 세그먼테이션(Segementation) 기법 → 프로그램을 다양한 논리 크기로 나누고 주 기억장치에 불러와 실행.
  • 나눠진 세그먼트들을 불러와 작업하기 때문에 외부에 남는 부분이 생김 → 외부 단편화

 

(세그먼트는 각 고유의 이름과 크기를 가져 주소변환이 필요하기 때문에. 맵 테이블이 필요함.)

→Segement Map Table

 

if 페이지 크기가 작을경우 → 단편화 감소, 맵테이블의 크기가 커지고, 매핑 속도가 늦어짐. 입출력시간 증가

if 페이지 크기가 클 경우 → 맵 테이블 크기가 작아지고, 매핑속도가 빨라짐. 입출력 효율성이 증가.

 

 

워킹 셋(working set) → 프로세스가 일정시간 동안 자주 참조하는 페이지들의 집합

스레싱 (thrasing) → 프로세스의 처리 시간보다 페이지 교체에 소요되는 시간이 더 많아지는 현상

 

 

프로세스 (Process)

PCB (Process Control Block) → 운영체제가 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장해 두는 곳.

생준 실대완

 

 

스케줄링

→ 프로세스가 생성되어 실행될 때 필요한 여러자원을 해당 프로세스에 할당하는 작업.

• 비선점 스케줄링 (Non-Preemptive) FCFS, SJF, 우선순위 ,HRN, 기한부

 

FIFO

SJF	단기작업 우선
HRN	우선순위 = 대기시간 + 서비스 시간 / 서비스 시간 숫자가 높은것 우선

• 선점 스케줄링 (Preemptive)RR,SRT, 선점 우선순위, 다단계 큐, 다단계 피드백 큐

 

페이지 교체 알고리즘

OPT 앞으로 가장 오래 사용하지 않을 페이지를 교체하는 기법

FIFO	가장 먼저 들어온 페이지 교체
LRU	최근 가장 오래 사용하지 않은 페이지 교체
LFU	사용빈도가 가장 적은 페이지 교체
NUR	최근에 사용하지 않은 페이지를 교체 LRU와 비슷
SCR	자주 사용되는 페이지의 교체를 방지하기 위함.

 

 

환경변수

→ 시스템 소프트웨어의 동작에 영향을 미치는 동적인 값들의 모임

%APPDATA% →설치된 프로그램의 필요 데이터가 저장된 폴더

%HOMEDRIVE% → 로그인한 계정의 정보가 저장된 드라이브

%HOMEPATH% → 로그인한 계정의 기본 폴더

%SYSTEMDRIVE% → 윈도우가 부팅된 드라이브

 

 

OSI 7계층

응용	HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telent	사용자가 osi 환경에 접근할 수 있도록 서비스 제공
표현	JPEG, MPEG	데이터 암호화, 압축, 정보 포맷 변환 등. 세션계층에 보내기 전 응용 계층에 맞게 변환하는 기능
세션	TLS, SSH	송, 수신측간의 관련성 유지, 대화제어, 데이터 교환관리 기능
전송 (세그먼트) 게이트웨이	TCP,UDP	종단간 데이터 전송, 연결해제, 주소설정, 다중화, 오류제어, 흐름제어
네트워크 (패킷)라우터	IP,ICMP,ARP,IGMP	네트워크 연결 설정, 유지, 해제, 경로설정, 트래픽제어, 패킷정보 전송
데이터링크 (프레임) 랜카드, 브릿지,스위치	HDLC,LAPB,LLC, MAC,LAPD,PPP	두개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송 유지 프레임의 순서적 전송을 위한 순서제어
물리(비트)리피터,허브	X21, RS-232C	물리적 전송 매체와 전송 신호 방식 정의

 

허브 → (리피터 역할 포함) 가까운 거리의 컴퓨터 연결, 회선을 통합하여 관리

리피터 → 수신한 신호를 장거리로 보내기 위해 전압을 높여 전송

브리지 → LAN 과 LAN 을 연결, LAN 안에서 컴퓨터 그룹을 연결

스위치 → LAN 과 LAN을 연결하여 더 큰 LAN 을 만듬.

라우터 → 데이터 전송의 최적 경로 설정

게이트웨이 → 프로토콜 구조가 다른 네트워크를 연결하는 장치 .

네트워크 구축 → 성형, 링형, 버스형, 계층형, 망형 (n(n-1))/2)

 

 

프로토콜

→ 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시킨 통신 규약

• 구문 (Syntax) - 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨등을 규정.
• 의미 (Sem ? ) - 두기기간 협조사항, 오류관리를 위한 제어 정보를 규정
• 타이밍 (Timing) - 통신속도, 순서 제어 등을 규정

 

메타 데이터

→ 일련의 데이터를 정의하고 설명해주는 데이터, 컴퓨터에서는 데이터 사전의 내용, 스키마 등을 의미

 

브로드 데이터

→ 다양한 채널에서 소비자와 상호 작용을 통해 생성된 데이터, 이전에 알지 못했던 새로운 데이터

경로제어 → 송. 수신측 간의 전송 경로중 최적 패킷 교환 경로를 결정하는 기능.

 

 

라우팅 프로토콜

• IGP(Interior Gateway Protocol) 내부 게이트웨이 프로토콜
  • RIP - 15홉 , Bellman-Ford , 거리백터 라우팅 프로토콜
  • OSPF - RIP 단점 보완, 다익스트라 알고리즘사용, 노드간 링크 상태 정보를 실시간 반영
• EGP(Exterior Gateway Protocol) 외부 게이트웨이 프로토콜
• BGP(Border Gateway Protocol) → EGP 단점보안, 초기에만 경로제어 → 그후는 변환된부분만 교환

 

흐름제어 (Flow Control)

• 정지 대기 (Stop - and - Wait) → 수신측의 확인을 받은후 다음 패킷 전송
• 슬라이딩 윈도우 (Sliding Window) → 최대치를 정하고 응답없이 전송.

 

회복(Recovery)

→ DB가 손상을 입었을때 그 전으로 돌아가기 위해 복구하는 작업

• 연기갱신 기법 (redo 작업만 가능)

→ 트랜잭션이 실질적인 마무리를 할 때까지 갱신을 연기

• 즉각갱신 기법 (redo, undo)

→ 즉각갱신, 로그보관

• 그림자 페이지 대체 기법
• 검사점 기법

 

 

병행제어(Concurrency Control)

→ 동시에 여러개의 트랜잭션을 수행할 때, 데이터베이스의 일관성을 해치지 않기위해 트랜잭션간의 상호작용을 제어하는 것.

• 로킹 → 트랜잭션이 어떤 로킹단위를 액세스하기전에 Lock을 요청해서 허락되어야 가능하게함.
• 낙관적기법 → 낙관적으로
• 타임스탬프 → 시간표를 부여해서 시간에 맞춰 사용할 수 있도록함.
• 다중버전기법 → 타임스태므 기법을 이용하여 갱신될때마다 버전 부여

 

교착상태 (Dead Lock)

→ 둘이상의 프로세스들이 자원을 점유하며 서로 무한히 기다리는 상태

• 상호배제 (Mutual Exclustion) - 한번에 한개의 프로세스만이 공유 자원을 사용할 수 있어야함.
• 점유와 대기 (Hold and Stop) - 최소한 하나의 자원을 점유하고 자원을 추가로 점유하기 위해 대기
• 비선점 (Non-preemption) - 다른 프로세스에 할당된 자원을 끝날때까지 강제로 뺴앗을 수없음
• 환형대기 (Circular Wait) - 프로세스들이 원형으로 구성되어 앞, 뒤에 있는 프로세스의 자원 요구
• 예방기법 - 교착상태 발생의 네가지중 하나를 제거해 사전에 발생하지 않도록 함.
• 회피기법 - 은행원 알고리즘(Banker’s Algorithm) 적절히 회피하기
• 발견기법 - 점검하여 교착상태를 발견하는것
• 회복기법 - 교착상태 프로세스를 종료하거나 선점하여 자원을 회복하는 것.