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동기화란 동시다발적으로 실행되는 프로세스들은 공동의 목적을 올바르게 수행하기 위해 서로 협력하며 영향을 주고 받는다. 이렇게 협력하여 실행되는 프로세스들은 일관성을 보장해야 하기 때문에 반드시 동기화 되어야 한다. 동기화의 의미 프로세스 동기화 프로세스들 사이의 수행 시기를 맞추는 것 - 실행 순서 제어: 프로세스를 올바른 순서대로 실행하기 - 상호 배제: 동시에 접근해서는 안 되는 자원에 하나의 프로세스만 접근하게 하기 실행 순서 제어 Reader 와 Writer 라는 두종류의 프로세스가 있다고 가정할 때 값을 저장하는 Writer라는 프로세스가 끝나야지만 Reader프로세스가 실행 할 수 있다.(값이 존재 해야 읽을 수 있기 때문에) 그렇기 때문에 실행 순서가 중요하며, 이를 올바르게 실행하는 것이 ..

CPU 스케줄링 개요 프로세스 우선순위 프로세스마다 운선순위가 있다. 우선순위가 높은 프로세스에는 대표적으로 입출력 작업이 많은 프로세스가 있다. 입출력 작업이 많은 프로세스는 왜 먼저 실행하는 것이 효율적일까? 대부분의 프로세스들은 CPU와 입출력장치를 모두 사용하며 실행된다. 달리 말하면 프로세스는 실행 상태와 대기 상태를 방복하며 실행된다. 입출력 집중 프로세스 입출력이 작업이 많은 프로세스(ex. 비디오 재생, 디스크 백업) CPU 집중 프로세스 CPU 작업이 많은 프로세스(ex. 컴파일, 그래픽 처리) CPU 집중 프로세스와 입출력 집중 프로세스가 동시에 CPU자원을 요구했다고 가정할때 입출력 집중 프로세스를 가능한 빨리 실행시켜 입출력장치를 끊임없이 작동시키고, 그다음 CPU 집중 프로세스에 ..

프로세스 개요 프로세스 직접 확인하기 컴퓨터가 부팅되는 순간부터 수많은 프로세스들이 실행된다. 포그라운드 프로세스 사용자가 볼 수 있는 공간에서 실행되는 프로세스를 말한다. 백그라운드 프로세스 백그라운드 프로세스 중에는 사용자와 직접 상호작용할 수 있는 백그라운드 프로세스도 있지만, 정해진 일만 수행하는 백그라운드 프로세스도 있다. 유닉스 체계의 운영체제에서는 데몬이라 부르며, 윈도우 운영체제에서는 서비스라고 부른다. 프로세스 제어 블록 모든 프로세스는 실행을 위해 CPU를 필요로 하지만 CPU의 자원은 한정되어 있다. 그렇기 때문에 프로세스는 자신의 차례가 되면 정해진 시간만큼 CPU를 이용하고, 시간이 끝났음을 알리는 인터럽트가 발생하면 차례를 양보하고 다음 차례가 올 때까지 기다린다. 운영체제는 빠..

장치 컨트롤러와 장치 드라이버 장치 컨트롤러 입출력장치는 앞서 학습한 CPU, 메모리보다 다루기가 더 까다롭다. 첫째, 입출력장치에는 종류가 너무나도 많다. 당야한 입출력장치와 정보를 주고받는 방식을 규격화하기가 어렵다. 둘째, 일반적으로 CPU와 메모리의 데이터 전송률은 높지만 입출력장치의 데이터 전송률은 낮다. 전송률이란 데이터를 얼마나 빨리 교환할 수 있는지를 나타내는 지표이다. 둘의 전송률의 차이는 CPU와 메모리, 입출력장치 간의 통신을 어렵게 한다. 이와 같은 이유로 입출력장치는 컴퓨터에 직접 연결되지 않고 장치 컨트롤러라는 하드웨어를 통해 연결된다. 장치컨트롤러 CPU와 입출력장치 간의 통신 중개 오류 검출 데이터 버퍼링 데이터버퍼링? 전송륭이 높은 장치와 낮은 장치 사이에 주고받는 데이터를..

다양한 보조기억장치 하드 디스크 하드 디스크는 자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치이다. 플래터 실질적으로 데이터가 저장되는 동그란 원판 스핀들 플래터를 회전시키는 구성요소이다. 스핀들이 플래터를 돌리는 속도는 분당 회전수를 나타내는 RPM을 사용한다. 헤드 플래터를 대상으로 데이터를 읽고 쓰는 구성요소이다. 플래터 위에서 미세하게 떠 있는 채로 데이터를 읽고 쓰는 마치 바늘 같이 생긴 부품 디스크 암 헤드를 원하는 위치로 이동키는 부품 트랙 아래 그림처럼 플래터를 여러 동심원으로 나누었을 때 그중 하나의 원을 트랙이라고 한다. 섹터 그리고 트랙은 마치 피자처럼 나누어 지는데 이 한 조각을 섹터라고 한다. 하드 디스크의 가장 작은 전송 단위이다. 실린더 여러 겹의 플래터 상에서 같은 트랙이 위..

RAM의 특징과 종류 RAM의 특징 RAM은 전원을 끄면 저장된 내용이 사라지는 휘발성 저장 장치 이다. 반면 전원이 꺼져도 저장된 내용이 유지되는 저장 장치는 비휘발성 저장 장치 라고 한다. 일반적으로 비휘발성 장치에는 '보관할 대상을 저장하고' 휘발성 저장 장치에는 '실행할 대상'을 저장한다. RAM의 용량과 성능 CPU가 실행하고 싶은 프로그램이 보조기억장치에 있다면 이를 RAM으로 가져와야 하는데, RAM의 용량이 작다면 보조기억장치에서 실행할 프로그램을 가져와는 일이 잦아 실행 시간이 길어지게 된다. 하지만 필요이상으로 커지게 되면 실행 속도는 그대로 이다. RAM의 종류 DRAM 저장된 데이터가 동적으로 변하는 RAM을 의미한다. DRAM은 시간이 지나면 저장된 데..

빠른 CPU를 위한 설계 기법 클럭 CPU는 클럭 속도에 비례한다. 고사양이 필요할때 최대 속도를 내고 저사양일때는 속도를 낮춘다. 또한 발열 문제를 일으킬 가능성이 있다. 코어와 멀티코어 코어 명령어를 실행하는 부품 멀티코어 CPU의 연산 속도는 코어 수에 비례하여 증가 하지는 않는다. 중요한 것은 코어마다 처리할 명령어들을 얼마나 적절하게 분배하느냐이고 그에 따라서 연산 속도는 크게 달라진다. 스레드와 멀티스레드 하드웨어적 스레드 스레드를 하드웨어적으로 정의하면 '하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위'를 의미한다. 예를 들어 2코어 4스레드 CPU는 아래 그림처럼 명령어를 실행하는 부품을 두 개 포함하고, 한 번에 네 개의 명령어를 처리할 수 있는 CPU를 의미한다. 소프트웨어적 ..

ALU와 제어장치 ALU: 계산담당 제어장치: 명령어를 읽고 해석 레지스터: 작은 임시 저장 장치 ALU Input ALU는 레지스터를 통해 피연산자를 받아들이고, 제어장치로부터 수행할 연산을 알려주는 제어 신호를 받아들인다. Output 연산을 수행한 결과는 특정 숫자나 문자가 될 수 있고, 메모리 조수가 될 수도 있다. 이 값은 바로 메모리에 저장되지 않고 일시적으로 레지스터에 저장이 된다.(속도의 편차에 따른 성능 저하를 막기 위함) NOTE❗️ ALU는 계산 결과와 더불어 플래그를 내보낸다. 이 플래그는 연산 결과 이외에 추가 정보가 필요할 때 사용된다.(플래그 레지스터에 저장) 제어장치 제어장치는 클럭 신호를 받아들인다 클럭이란 컴퓨터의 모든 부품을 일사불란하게 움직일 수 있게 하는 시간 단위이..

소스 코드와 명령어 고급 언어와 저급 언어 고급언어 컴퓨터가 이해하는 언어가 아닌 사람이 이해하고 작성하기 쉽게 만들어진 언어 -> '사람을 위한 언어' 저급언어 컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어 기계어 0과 1로 이루어진 언어 어셈블리어 0과 1로 이루어진 기계어를 읽기 편한 형태로 번역한 저급 언어 컴파일 언어와 인터프리터 언어 고급언어가 저급언어로 변환되는 크게 두가지 방식이 있다 컴파일 언어 컴파일 언어는 컴파일러에 의해 소스 코드 전체가 저급 언어로 변환되어 실행되는 고급 언어이다. 컴파일러는 개발자가 작성한 코드 전체를 쭉 훑어보며 소스 코드에 문법적인 오류는 없는지, 실행하는 데 불필요한 코드는 없는지 등을 따지며 소스 코드를 처음 부터 끝까지 저급 언어로 컴파일한다. 이때 소스 ..

class의 성능을 향상 시킬 수 있는 방법들을 나열해보시오. Static Dispatch "컴파일 타임"에 호출될 함수를 결정하여, 런타임 때 그대로 실행한다 컴파일 타임에 결정이 나기 때문에 성능상 이점을 가질 수 있다 Dynamic Dispatch "런타임"에 호출될 함수를 결정한다 때문에 Swift에서는 클래스마다 함수 포인터들의 배열인 vTable(Virtual Dispatch Table)이라는 것을 유지한다 하위 클래스가 메서드를 호출할 때, 이 vTable 를 참조하여 실제 호출할 함수를 결정한다 이 과정들이 "런타임"에 일어나기 때문에 성능상 손해를 보게 된다 출처: https://babbab2.tistory.com/ 앱의 콘텐츠나 데이터 자체를 저장/보관하는 특별한 객체를 무엇이라고 하는..