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교착상태(Dead Lock) 해결 방법 목차교착상태(Dead Lock) 해결 방법일반적으로 교착 상태를 해결하는 방법에는 세 가지가 있습니다.교착 상태 예방(Prevention) 또는 회피(Avoidance)교착 상태가 되지 않도록 합니다.교착 상태 탐지(Detection) 및 복구(Recovery)교착 상태가 탐지되면 시스템에 문제가 발생하지 않도록 조치를 취합니다.교착상태 무시(Ignore)교착 상태가 정말 드물게 발생하는 경우(1년에 한번) 교착 상태 예방 또는 탐지와 관련된 지속된 오버헤드 및 성능 저하를 발생 시키는 것보다 교착 상태가 발생하도록 하고 필요에 따라 재부팅하는 것이 더 나을 수 있습니다. (Unix 및 window를 포함한 대부분의 운영체제가 사용하는 방법) 교착 상태 예방 (Deadlock Prevention)교착 상.. 공감수 4 댓글수 2 2021. 3. 29.
교착상태(Dead Lock) 알아보기 목차교착상태(Dead Lock) 알아보기교착상태(Dead Lock)은 상호 배제에 의해 나타나는 문제점으로, 둘 이상의 프로세스들이 자원을 점유한 상태에서 서로 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 요구하며 무한 대기하는 현상을 의미합니다.교착상태 조건교창상태가 일어나려면 다음과 같은 네 가지 조건을 모두 충족시켜야 합니다.상호 배제 (Mutual exclusion)자원은 한 번에 한 프로세스만이 사용할 수 있어야 한다.점유 대기 (Hold and wait)최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 다른 프로세스에 할당되어 사용하고 있는 자원을 추가로 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 있어야 한다.비선점 (No preemption)다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날 때까지 강제로 빼앗을 수 없어야 한.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 3. 26.
Process synchronization: 모니터(monitor) 목차Process synchronization: 모니터(monitor)세마포어는 동시성 문제를 해결하는데 유용하지만 프로그래머가 올바르게 사용하지 않으면 타이밍 문제가 발생할 수 있습니다.타이밍 문제란 타이밍에 따라 문제가 발생할 수도 발생하지 않을 수도 있는 것을 의미하는데 이러한 문제는 대처하기 까다롭고 디버깅에 어려움을 줍니다.이러한 타이밍 문제를 해결하기 위해 모니터라는 기법이 개발되었습니다. 모니터는 프로세스 간의 상호 배제를 달성하기 위해 프로그래밍 언어로 지원됩니다.Java 및 C # 등은 해당 언어로 내장된 모니터를 제공합니다.Java - Synchronized 키워드C # - lock 키워드세마포어는 프로그래머가 signal과 wait 함수를 사용해서 동기화를 구현해야 하는 반면 모니터는.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 3. 23.
동기화 문제 (Problems of Synchronization) 목차동기화 문제 (Problems of Synchronization)동기화에는 다음과 같은 고전적인 문제들이 있습니다.Bounded-buffer (Producer-Consumer) ProblemThe Readers-Writers Problem식사하는 철학자 문제(The Dining-Philosophers Problem)이번에는 세마포어를 사용하여 고전적인 문제들을 해결방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.Bounded-buffer (producer-consumer) problem생산자 소비자 문제라고도 하는 경계 버퍼 문제는 동기화의 고전적인 문제 중 하나입니다. 문제 설명n개의 슬롯의 버퍼가 있으며 각 슬롯은 하나의 데이터를 저장할 수 있습니다.실행 중인 두 개의 프로세스, 즉 생산자(in)와 소비자(o.. 공감수 0 댓글수 0 2021. 3. 21.
스핀락(Spin lock), 뮤텍스(Mutex), 세마포어(Semaphore) 알아보기 목차스핀락(Spin lock), 뮤텍스(Mutex), 세마포어(Semaphore) 알아보기스핀 락(Spin lock)스핀 락(Spin lock)은 임계 구역에 진입이 불가능할 때 진입이 가능할 때까지 루프를 돌면서 재시도하는 방식으로 구현된 락을 가리킵니다.임계 구역 진입 전까진 루프를 계속 돌고 있기 때문에 busy waiting이 발생하게 됩니다. 다음은 spin lock을 사용하고 있는 세마포어 함수의 예입니다.wait(S) { while (S 스핀 락은 운영체제의 스케줄링 지원을 받지 않기 때문에, 해당 스레드에 대한 문맥 교환(context switch)이 일어나지 않습니다. 짧은 시간 안에 진입할 수 있는 경우 문맥 교환 비용이 들지 않으므로 효율을 높일 수 있지만 그 반대의 경우에는 다른 .. 공감수 8 댓글수 0 2021. 3. 16.
상호배제 여러가지 기법들 : HW solution 목차상호 배제 여러 가지 기법들 : HW solution상호 배제를 보장하기 위해 하드웨어에서 제공하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다. TestAndSet (TAS) instructionTestAndSet 명령어는 동시성을 제어 어하기 위한 동기화 명령어 중 하나로서, 하드웨어의 도움을 받아 수행됩니다. 이 명령어는 test 와 set을 한 번에 수행하는 기계어(machine instruction)입니다.// target을 검사하고, target 값을 true로 변경boolean TestAndSet (boolean *target) { //기계어이기 때문에 원자성(atomicity)을 가지며 실행 중 interrupt를 받지 않아 명령어 수행 중에 선점(preemption)이 되지 않습니다.T.. 공감수 0 댓글수 0 2021. 3. 8.
상호배제 여러가지 기법들 : SW solution 목차상호 배제 여러 가지 기법들 : SW solution소프트웨어를 이용하여 상호 배제를 보장하는 알고리즘은 여러 가지가 있습니다.데커의 알고리즘 (Dekker's algorithm)피터슨의 알고리즘 (Peterson's algorithm)다익스트라 알고리즘 (Dijkstra algorithm)램포트의 베어커리 알고리즘 (Lamport's bakery algorithm)데커의 알고리즘 (Dekker's algorithm)프로세스 두 개일때 상호 배제를 보장하는 최초의 알고리즘입니다.flag는 누가 CS(Critical Section)에 진입할 것인지 알리는 변수이고, turn은 누가 CS에 들어갈 차례인지 알리는 변수입니다. while(1) { // 프로세스i의 진입 영역 fl.. 공감수 0 댓글수 2 2021. 3. 7.
process synchronization: 상호배제(mutual exclusion) 목차상호 배제(mutual exclusion)상호 배제란 둘 이상의 프로세스가 동시에 임계 영역(CS : Critical Section)에 진입하는 것을 방지하기 위해 사용되는 알고리즘입니다. 공유 자원의 동시 사용을 방지하여 race condition과 같은 문제를 피할 수 있습니다. 상호 배제 기본 연산enterCS() primitive (primitive: 기본 연산)Critical section 진입 전 다른 프로세스가 critical section 안에 있는지 검사를 합니다.Critical section에 다른 프로세스가 있다면 비어 있을 때까지 대기를 합니다.exitCS() primitiveCritical section을 벗어날 때의 후처리 과정을 합니다.Critical section을 벗어남.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 2. 24.
process synchronization : 임계구역 (critical section) & 경쟁상태 (race condition) 목차process synchronization : 임계 구역 (critical section) & 경쟁상태 (race condition)공유 데이터(shared data)의 동시 접근(concurrent access)은 데이터의 불일치 문제(inconsistency)를 발생시킬 수 있습니다.process synchronization은 일관성(consistency)을 위해 협력 프로세스 간의 실행 순서를 정해주는 메커니즘이 입니다. 임계 구역 (critical section)임계 구역이란 한 번에 하나의 프로세스만 액세스 할 수 있는 코드 영역을 말합니다. 프로세스는 일반적으로 4가지 코드 영역으로 나뉩니다.do { entry section critical section exit section .. 공감수 0 댓글수 0 2021. 2. 3.
프로세스 간 통신 (IPC : Interprocess Communication) 알아보기 목차 프로세스 간 통신 (IPC : Interprocess Communication) 알아보기프로세스가 동시에 실행될 때 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.독립적 프로세스(Independent process)다른 프로세스에게 영향을 주거나 받을 수 없는 프로세스입니다. 독립적 프로세스는 데이터를 공유하지 않습니다.협력 프로세스(Cooperating process)다른 프로세스에게 영향을 주거나 받을 수 있는 프로세스입니다. 협력 프로세스는 데이터를 공유합니다. 협력 프로세스는 다음과 같은 장점이 있습니다.정보 공유여러 사용자가 상태나 데이터를 주고받으며 정보를 공유할 수 있습니다.계산 속도 향상여러 프로세스가 동시에 작업을 병렬로 처리하기 때문에 속도를 높일 수 있습니다.모듈성시스템 기능을 별도의 프로.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 2. 1.
스레드(Thread) 알아보기 목차스레드(Thread) 알아보기스레드(Thread)란 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위를 말합니다. 일반적으로 한 프로그램은 하나의 스레드를 가지고 있지만, 프로그램 환경에 따라 둘 이상의 스레드를 동시에 실행할 수 있습니다.이러한 실행 방식을 멀티스레드(multi-thread)라고 합니다.그림을 보면 스레드는 자신만의 고유한 스레드 ID, 프로그램 카운터(PC), 레지스터 집합, 스택을 가지고 코드 , 데이터 및 OS 리소스(예 : 열린 파일 및 신호)는 프로세스 내의 다른 스레드와 공유합니다. 스레드마다 고유한 자원(PC, 레지스터 집합, 스택)을 가지고 있는 이유는 독립적인 함수 호출을 가능하게 하여 독립적인 실행 흐름을 추가하기 위해서입니다. 프로세스 vs 스레드 주요 차이점프로세스와 스레드.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 1. 28.
문맥 교환 (Context switch) 알아보기 문맥 교환 (Context switch) 알아보기 문맥(context)은 프로세스의 상태 정보를 의미합니다. 문맥 교환(context switch)은 프로세스의 상태 정보를 교환하는 작업입니다. 자세히 설명하자면 하나의 프로세스가 CPU를 사용 중인 상태에서 다른 프로세스가 CPU를 사용하도록 하기 위해 이전의 프로세스의 상태를 PCB에 보관하고 또 다른 프로세스의 정보를 PCB에서 읽어 레지스터에 적재하는 과정입니다. 문맥 교환은 멀티태스킹(=멀티프로세싱)이 가능하도록 해줍니다. 멀티태스킹 : 다수의 프로세스가 하나의 CPU 자원을 나누어 사용하는 것 하나의 CPU에서 여러 개의 프로세스가 동시에 수행되는 것처럼 보이는 이유는 문맥 교환이 빠르게 일어나고 있기 때문입니다. 문맥 교환 중에는 다른 작업을.. 공감수 2 댓글수 0 2021. 1. 24.
프로세스 제어 블록 (PCB: Process Control Block) 알아보기 프로세스 제어 블록 (PCB: Process Control Block) 알아보기 PCB(Process Control Bolock)는 운영체제가 프로세스를 제어하기 위해 정보를 저장해 놓는 곳으로, 프로세스의 상태 정보를 저장하는 자료구조입니다. 운영체제에서 프로세스는 PCB로 표현됩니다. 프로세스가 생성될 때마다 고유의 PCB가 생성되고, 프로세스가 완료되면 PCB도 함께 제거됩니다. CB는 프로세스 상태 관리와 문맥 교환(Context switch)을 위해서 필요합니다. 운영체제에 따라 PCB에 포함되는 항목이 다를 수 있지만, 일반적으로 다음과 같은 정보가 포함되어 있습니다. 포인터 프로세스의 현재 위치를 저장하는 포인터 정보입니다. 프로세스 상태 프로세스의 각 상태 (생성(New), 준비(Ready.. 공감수 4 댓글수 0 2021. 1. 23.
프로세스 알아보기 (메모리 구조, 상태 전이) 목차프로세스 알아보기 (메모리 구조, 상태 전이)프로그램 (Program)프로그램은 작업을 수행하기 위해 컴퓨터에 제공되는 일련의 명령어들의 모음입니다.프로그램은 보조기억장치(디스크)에 저장되어 있고 엑셀, 메모장 같은 실행파일일 수 있으며 컴파일된 결과물뿐만 아니라, 프로그래머가 작성한 소스코드까지도 포함됩니다. 다음은 C 언어로 작성된 간단한 프로그램입니다.void main() { printf("Hello\n");}프로세스 (Process)프로세스는 실행 중에 있는 프로그램을 의미하며, 작업(Job) 또는 태스크(Task)라고도 합니다.프로그램이 메모리에 적재(Load)되는 순간 프로세스가 됩니다.프로세서(Processor)프로세스가 동작될 수 있도록 하는 하드웨어(=CPU)입니다.- 동작: 프로그.. 공감수 1 댓글수 0 2021. 1. 22.

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