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24. 세마포어 24.1 세마포어 : 정의 세마포어는 정수 값을 갖는 객체로서 두 개의 루틴으로 조작할 수 있다. POSIX 표준에서 이 두 개의 루틴은 sem_wait()와 sem_post()이다. 세마는 초기 값에 의해 동작이 결정되기 때문에, 사용하기 전 제일 먼저 값을 초기화 해야한다. 같은 프로세스 내의 쓰레드 간에 세마포어를 공유한다. 두 루틴들은 동시에 다수 쓰레드들에 의해 호출될 수 있다. 임계영역이 적절히 보호되어야 한다. 임계영역 보호를 위해 사용할 함수내에서 임계영역 보호문제가 존재한다. sem_wait() 함수는 세마포어 값이 1 이상이면 즉시 리턴하거나, 해당 세마포어 값이 1 이상이 될 때까지 호출자를 대기시킨다. 다수의 쓰레드들이 sem_wait()을 호출 할 수 있기 때문에,..

20. 병행성 : 개요 하나의 쓰레드의 상태는 프로세스의 상태와 매우 유사하다. 쓰레드는 프로그램 카운터와 연산을 위한 레지스터들을 가지고 있다. 만약 두 개의 쓰레드가 하나의 프로세서에서 실행 중이라면 실행하고자 하는 쓰레드는 반드시 문맥교환을 통해 실행중인 쓰레드와 교체 되어야 한다. 프로세스의 쓰레드들의 상태를 저장하기 위해서는 하나 또는 그 이상의 쓰레드 제어블럭(TCB : thread control block)이 필요하다. 프로세스와의 가장 큰 차이는 프로세스의 경우와 달리 쓰레드간의 문맥 교환에서는 주소공간을 그대로 사용한다는 것이다.(사용하고 있던 페이지 테이블을 그대로 사용하면 된다.) 쓰레드와 프로세스의 또 다른 차이는 스택에 있다. 고전적 프로세스 주소 공간과 같은 모델(단일 쓰레드 프..

Project1. Thread https://github.com/jaenam615/pintos-kaist GitHub - jaenam615/pintos-kaist: 크래프톤 정글 4기 pintOS과제 Project 1 & 2 크래프톤 정글 4기 pintOS과제 Project 1 & 2. Contribute to jaenam615/pintos-kaist development by creating an account on GitHub. github.com Krafton Jungle Week 7 Team 6 WIL Project 1 Thread : Alarm Clock ~ Priority Scheduling(WIP) 느낀점 일단 너무 어려웠던 프로젝트1이 끝이났다. 사실 코치님은 1,2 는 할만하고 3이 진짜..

데드락(Dead Lock)/교착상태 두 개 이상의 프로세스나 쓰레드가 서로 자원을 얻지 못해서 다음 처리를 하지 못하는 상태이다. 무한히 다음 자원을 기다리게 되는 상태를 말한다. 시스템 적으로 한정된 자원을 여러곳에서 사용하려고 할 때 발생한다 데드락의 발생조건 4가지 모두 성립해야 데드락 발생(하나라도 성립하지 않으면 데드락 문제 해결 가능하다.) 상호 배제(Mutual exclusion) 자원은 한 번에 한 프로세스만 사용할 수 있다. 점유 대기(Hold and Wait) 최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 다른 프로세스에 할당되어 사용하고 있는 자원을 추가로 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재해야 한다. 비선점(No Preemption) 다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날때까지 강제..

문맥교환(Context Switching) 하나의 프로세스가 CPU를 사용중인 상태에서 다른 프로세스가 CPU를 사용하도록 하기위해, 이전의 프로세스의 상태(문맥)을 보관하고 새로운 프로세스의 상태를 적재하는 작업을 말한다. 이때 한 프로세스의 문맥은 그 프로세스의 프로세스 제어블록(PCB)에 기록되어 있다. PCB(Process Control Block) 운영체제가 시스템 내의 프로세스들을 관리하기 위해 프로세스 마다 유지하는 정보들을 담는 커널 내 자료구조로 커널 주소 공간의 data 영역에 존재한다. PCB에 저장되는 내용들 Process 상태 : CPU를 할당해도 되는지 여부를 결정한다. PC 값 : 다음에 수행할 명령어를 가리킨다. CPU Register : CPU연산을 위해 현 시점에 레지스터..

3. 제한적 직접 실행 원리(Limited Direct Execution) CPU를 가상화하기 위해서 운영체제는 여러 작업들이 동시에 실행되는 것처럼 보이도록 물리적인 CPU를 공유한다. 이러한 가상화 기법을 구현하기 위해서는 두 가지 문제를 해결해야 한다. 성능저하 제어문제 제어권을 유지하면서 성능 저하가 없도록 하는 것이 운영체제를 구축하는데 핵심적인 도전 과제이다. 3.1 기본원리 : 제한적 직접 실행 운영체제 개발자들은 프로그램을 빠르게 실행하기 위하여 제한적 직접 실행이라는 기법을 개발했다. 운영체제가 프로그램을 실행하기 시작할 때 프로세스 목록에 해당 프로세스 항목을 만들고 메모리를 할당하면 프로그램 코드를 디스크에서 탑재하고 진입점을 찾아 그 지점으로 분기하여 사용자 코드를 실행하기 시작한다..

12.6 병렬성을 위해서 쓰레드 이용하기 모든 프로그램의 집합은 중첩되지 않도록 순차적, 동시성 프로그램으로 나눌 수 있다. 순차 프로그램은 단일 논리흐름으로 작성 할 수 있다. 동시성 프로그램은 다수의 동시성 흐름으로 작성할 수 있다. 병렬 프로그램은 다중 프로세서에서 돌아가는 동시성 프로그램이다. 그래서 병렬 프로그램의 집합은 동시성 프로그램 집합의 부분 집합이다. 서로 다른 쓰레드들에 작업을 할당하는 가장 직접적인 접근방법은 이 배열을 t개의 중첩되지 않은 영역으로 나누고, 그 후에 t개의 서로 다른 쓰레드 각각을 자신의 영역에서 동작하도록 할당한다. 메인 쓰레드는 고유의 쓰레드 ID를 각각 피어쓰레드로 전달한다. 각각의 피어쓰레드는 자신의 쓰레드 ID를 사용해서 자신이 작업해야 할 배열의 부분을 ..

CSAPP 12.4 쓰레드 프로그램에서 공유변수 변수는 다수의 쓰레드가 이 변수의 일부 인스턴스를 참조할 때만 공유된다. 12.4.1 쓰레드 메모리 모델 동시성 쓰레드의 풀은 한 개 프로세스의 컨텍스트에서 돌아간다. 각각의 쓰레드는 자신만의 별도의 쓰레드 컨텍스트를 가진다. 각 쓰레드는 나머지 프로세스 컨텍스트를 다른 쓰레드와 공유한다. 여기에는 전체 사용자 가상 주소공간이 포함된다. 또한 동일한 오픈된 파일들을 공유한다. 동작적인 측면에서, 하나의 쓰레드가 다른 쓰레드의 레지스터를 읽거나 쓰는것은 불가능한 반면, 모든 쓰레드는 공유 가상메모리 내의 모든 위치에 접근할 수 있다. 만일 어떤 쓰레드가 한 메모리 위치를 수정하면, 그 위치를 읽는 다른 모든 쓰레드는 결국 이 변경사항을 알 수 있게된다. 그래..

CSAPP 12. 동시성 프로그램 논리적 제어흐름은 이들이 시간적으로 중첩되면 동시적이다. 이와 같은 현상을 동시성이라고 한다. 응용수준 동시성은 다양한 경우 유용하다. 느린 I/O 디바이스 접근하기 : 응용프로그램은 유용한 작업을 I/O요청과 겹치게 한다. 사람들과 상호 작용하기 : 사용자가 어떤 동작을 요청할 때 마다, 이 동작을 수행하기 위해 별도의 동시성의 논리 흐름이 생성된다. 작업을 지연시켜서 시간지연 줄이기 : 다른 동작을 지연시키고 이들을 동시에 수행해서 특정 독작의 시간 지연을 축소하기 위해 동시성을 이용한다 다수의 네트워크 클라이언트 처리 : 클라이언트마다 별도의 논리흐름을 생성하는 동시성 서버 멀티코어 머신에서 병렬로 계산하기 동시성 프로그램을 만들기 위한 세 개의 기본 접근방법 프로..