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운영체제 14. 페이징 개요 공간을 동일 크기의 조각으로 분할하는 것을 페이징(Paging)이라 부른다. 프로세스의 주소 공간을 몇 개의 가변 크기의 논리 세그멘트로 나누는 것이 아니라 고정 크기의 단위로 나눈다. 이 각각의 고정 크기 단위를 페이지(Page)라고 부른다. 상응하여 물리 메모리도 페이지 프레임(Page Frame) 이라고 불리는 고정 크기의 슬롯의 배열이라고 생각한다. 이 프레임 각각은 하나의 가상 메모리 페이지를 저장할 수 있다. 14.1 간단한 예제 및 개요 물리 메모리는 고정 크기의 슬롯들로 구성된다. 가상 주소 공간의 페이지들은 물리 메모리 전체에 분산 배치되어 있다. 페이징의 장점은 유연성이다. 페이징을 사용하면 프로세스의 주소공간 사용 방식과는 상관없이 효율적으로 주소공간 개념..

운영체제 13. 빈공간 관리 빈공간 관리는 관리하고 있는 공간이 고정 크기의 단위로 나누어져 있는 경우 쉽다. 그런 경우 고정 크기 단위의 리스트를 유지하면 된다. 클라이언트가 그 중 하나를 요청하면 첫 번째 항목을 반환하면 된다. 빈공간 관리가 더 어렵고 흥미로운 경우는 관리하는 공간이 가변 크기 빈 공간들의 집합으로 구성되어 있는 경우다. 이 경우 malloc()과 free()에서 처럼 사용자 수준 메모리 할당 라이브러리에서 그리고 세그멘테이션으로 물리 메모리를 관리하는 운영체제에서 발생한다. 어느 경우에도 외부 단편화가 존재한다. 13.1 가정 malloc()과 free()에서 제공하는 것과 같은 기본 인터페이스를 가정한다. 이 라이브러리가 관리하는 공간은 역사적으로 힙으로 불리며, 힙의 빈공간을 ..

운영체제 12. 세그멘테이션 스택과 힙 사이의 공간은 사용되지 않더라도 주소 공간을 물리메모리에 재배치 할 때 물리 메모리를 차지한다. 베이스 바운드 레지스터 방식은 메모리 낭비가 심하다. 또한, 주소 공간이 물리 메모리보다 큰 경우 실행이 매우 어렵다. 이런 측면에서 베이스와 바운드 방식은 유연성이 없다. 12.1 세그멘테이션 : 베이스/바운드의 일반화 세그멘테이션 아이디어는 MMU에 하나의 베이스와 바운드 값이 존재하는 것이 아니라 세그멘트마다 베이스와 바운드 값이 존재한다. 세그멘트는 특정 길이를 가지는 연속적인 주소 공간이다. 우리가 기준으로 삼은 주소 공간에는 코드, 스택, 힙의 세 종류의 세그멘트가 있다. 세그멘테이션을 사용하면 운영체제는 각 세그멘트를 물리 메모리의 각기 다른 위치에 배치할 ..

회고 PintOS의 1주차가 끝났다. PintOS는 Project 1,2,3로 나누어져 있다. 1,2 Project는 3주로 구성되어 10일정도로 나누어진다. 그중 7일이 끝났다. 악명이 되게 높았던 PintOS 얼마나 심할까 심할까 생각했지만 정말 많이 어려웠다. 느낀점은 뒤에 더 이어서 쓰도록 하겠다. KPT 회고 Keep, Problem, Try의 약자로 Keep은 잘 한 것, Problem은 아쉬운 것, Try는 K와 P기반으로 무엇을 할지에 대해 작성하는 방법이다. K : 잘 해와서 유지하고 싶은 것 P : 어려움을 느껴서 개선하고 싶은 것 T : 구체적인 시도할 내용 프로젝트 설명 PintOS의 Project1 thread 10일중 1주 정도이다. thread와 스케줄링에 관한 많은 부분을 구..

운영체제 11. 주소변환의 원리 메모리 가상화는 가상화를 제공하는 동시에 효율성과 제어 모두를 추구한다. 효율성을 높이려면 하드웨어 지원을 활용할 수 밖에 없다. 제어는 응용 프로그램이 자기 자신의 메모리 이외에는 다른 메모리에 접근하지 못한다는 것을 운영체제가 보장하는 것을 의미한다. 유연성 측면에서 프로그래머가 원하는대로 주소공간을 사용하고 프로그래밍 하기 쉬운 시스템을 만들기를 원한다. 주소변환(Address translation)을 통해 하드웨어는 명령어 반입, 탑재, 저장 등의 가상주소를 정보가 실제 존재하는 물리주소로 변환한다. 프로그램의 모든 메모리 참조를 실제 메모리 위치로 재지정하기 위하여 하드웨어가 주소를 변환한다. 운영체제는 메모리의 빈 공간과 사용중인 공간을 항상 알고 있어야 하고,..

CoffeeChat 카이스트 핀토스 영상이 있던데, 어떻게 구현하는지 이정표 정도만 나온다고 한다. 이런것을 보고 좀 참고해도 될까요? 된다면 어느정도 봐야할까요? 이정표가 없어서 내 아키텍처가 맞는지 검증이 안되는게 큽니다. 베스트는 안보는게 맞다. 하지만 너무 어렵고, 길이 안보인다면 개인이 잘 잘라내어서 보는것도 하나의 방법이다. 이론적인 부분과 핵심적인 부분을 잘 캐치해라. Project1 에서 중요한 것은 thread이다. thread와 스케줄링을 잘파악하고 알아봐라. 아키텍쳐의 경우 설계철학이 중요하다. 큰 틀에서 맥락을 이해라고 작게 나눠가며 짜면 좋다. 이론적인 부분이 어렵다면 개념적인 부분과 구현으로 교차비교하면 좋다. 키워드 정리가 이해는되지만 안외워질때가 많은데 어떻게 해야할까요? 키..

CoffeeChat 18.04 버전을 사용해서 PintOS를 배우는 이유 개발 환경상 버전에 따라서 작동하는 방식이 조금씩 달라진다. Pair Programming을 필수적으로 해라. 이합집산을 잘하고, 팀마다 어떻게 할지 잘 생각해서 정해라. 구현을 우선으로 진행하고, 팀마다 맞는 상황으로 진행해라 전체 맥락을 이해하는 것이 중요하다. 얼마나 깊게 파야하는지? 이번 기회에 적당히 깊게 파는것은 괜찮아보인다. 하지만 너무 깊게 파고 들어가지말고 정도를 정해놓아라. 과거에는 빅뱅까지 갔던 사람도 있었다. PintOS를 볼 때 어느정도는 짤라서 봐야할 때가 있다. 코드가 크기 때문에 파다보면 길을 잃을수도 있다. Appstraction에서 바라봐라 디자인 설계 추상화들의 인터랙티브를 먼저 보고, 디테일을 그..

운영체제 10. 막간 : 메모리 관리 API 10.1 메모리 공간의 종류 C 프로그램이 실행되면, 두 가지 유형의 메모리 공간이 할당된다. 첫번째는 스택(Stack) 메모리라고 불리며 할당과 반환은 프로그래머를 위해 컴파일러에 의해 암묵적으로 이루어진다. 이러한 이유 때문에 때로는 자동 C automatic() 메모리라고 불린다. 함수를 선언하면 C프로그램에서 스택에 메모리를 할당한다. 함수에서 리턴하면 컴파일러는 프로그래머 대신에 메모리를 반환한다. 함수 리턴 이후에도 유지되어야 하는 정보는 스택에 저장하지 않는 것이 좋다. 오랫동안 값이 유지되어야 하는 변수를 위해 힙(heap) 메모리라고 불리는 두 번째 유형의 메모리가 필요하다. 모든 할당과 반환이 프로그래머에 의해 명시적으로 처리된다. void ..

현재 Priority-donate-multiple을 구현하고 있는중이다. 아키텍처를 먼저 짜고 그뒤에 그 아키텍쳐에 맞춰서 구현을 진행하고 있다. 구현은 어찌저찌 잘해보고 있는데, 한끝발이 안맞아서 계속 fail이 뜨고있다. 조금만 탁 트이면 편하게 될 것같은데, 쉽지 않다. pass tests/threads/alarm-single pass tests/threads/alarm-multiple pass tests/threads/alarm-simultaneous pass tests/threads/alarm-priority pass tests/threads/alarm-zero pass tests/threads/alarm-negative pass tests/threads/priority-change pass t..

퀴즈 1. 응용 프로그램을 구현할 때 multiprocess와 multithread 중 하나를 선택하는 기준은 어떤 것이 있는지 몇 가지 제시하세요. 선택 기준 안정성 vs 자원 사용 : 시스템의 안정성이 매우 중요한 경우, 멀티 프로세스가 선호된다. 리소스가 제한적인 환경에서는 멀티쓰레드가 더 효율적일 수 있다. 구현의 복잡성 : 쓰레드는 공유 메모리로 인해 동기화 문제가 복잡해질 수 있으므로, 개발자의 동시성 제어에 대한 이해도가 중요하다. 응답 시간 : 멀티쓰레드는 컨텍스트 스위칭이 빠르기 때문에, 더 빠른 응답 시간을 요구하는 경우 유리할 수 있다. 플랫폼 및 언어 지원 : 사용 중인 프로그래밍 언어나 플랫폼이 멀티쓰레드 또는 멀티 프로세스 중 어느 쪽을 더 잘 지원하는지도 중요한 요소가 될 수 ..