[인프런 워밍업 클럽 CS 2기] 1주차 미션

[인프런 워밍업 클럽 CS 2기] 1주차 미션

yeonjin1939 1개월 전

운영체제

1. 

while(true){
      wait(1); // 1초 멈춤
      bool isActivated = checkSkillActivated(); // 체크
    }

위 코드는 1초 마다 플레이어가 스킬을 사용했는지 체크하는 코드입니다. 이 방식은 폴링방식입니다. 1초마다 체크하기 때문에 성능에 좋지 않습니다. 이를 해결하기 위한 방식으로 어떤 걸 이용해야 할까요?

☞ CPU와 입출력 장치의 통신 방식 중 인터럽트 방식으로 변경해야 합니다. 폴링방식은 위에 나온 대로 입출력이 완료되는 시점을 몰라 주기적으로 확인해줘야 해 성능이 낮습니다. 이 문제점을 해결하기 위해 인터럽트 방식을 이용해야 합니다. 인터럽트 방식은 입출력 관리자에게 입출력 명령을 내린 뒤 CPU는 다른 작업을 진행하고, 입출력 완료 시 입출력 관리자가 CPU에게 신호를 주면 신호를 받은 CPU는 인터럽트 서비스 루틴(ISP)을 실행시켜 작업을 완료하여 CPU가 계속해서 다른 작업을 수행할 수 있습니다.

 

  1. 프로그램과 프로세스가 어떻게 다른가요?

☞ 프로그램(Program)은 애플리케이션 또는 앱이라고 하며, 사용자가 원하는 일을 처리할 수 있도록 프로그래밍 언어를 사용해 수행 절차를 표현해 놓은 명령어들의 집합입니다. 프로세스(Process)는 이 프로그램이 메모리에 올라가 실행 상태가 됐을 때의 '실행중인 프로그램'이다.

 

  1. 멀티프로그래밍과 멀티프로세싱이 어떻게 다른가요?

☞ 멀티 프로그래밍은 CPU의 효율을 높이기 위해 고안된 것으로, 메모리에 여러 개의 프로세스가 동시에 올라가 있어 하나의 프로세스에서 입출력 작업 발생 시 이 작업이 완료될 동안 다른 프로세스를 실행할 수 있도록 합니다. 반면 멀티 프로세싱은 여러 개의 프로세서(CPU)가 서로 협력하여 작업을 병렬 처리함으로써 많은 양의 작업을 빠른 시간에 처리할 수 있도록 한 방식입니다.

 

  1. 운영체제는 프로세스를 관리하기 위해서 어떤 것을 사용하나요?

☞ 프로세스가 생성될 때, 운영체제는 해당 프로세스의 정보를 가지고 있는 PCB(Process Control Block)를 생성, 저장해 프로세스를 관리합니다. PCB는 다음과 같은 요소들로 구성됩니다.

PCB의 구조

1) 포인터: 프로세스의 한 상태에서 다른 상태로 전환될 때 저장

2) 프로세스 상태: 현재 프로세스의 다섯 가지 상태(생성, 준비, 실행, 대기, 완료) 표시

3) 프로세스 ID: 프로세스 식별 숫자 저장

4) 프로그램 카운터: 다음에 실행될 명령어의 주소를 포함하는 프로그램 카운터 저장

5) 레지스터 정보: 프로세스가 실행될 때 사용했던 레지스터 값 저장

6) 메모리 관련 정보: 프로세스가 메모리에 있는 위치 정보, 메모리 침범을 막기 위한 경계 레지스터 값 등 저장

7) CPU 스케줄링 정보: CPU 스케줄링에 필요한 우선순위, 최종 실행 시간, CPU 점유 시간 등 저장

 

  1. 컨텍스트 스위칭이란 뭔가요?

     

☞ 컨텍스트 스위칭(Context Switching)이란 프로세스 실행 중 다른 프로세스를 실행하기 위해 실행 중이던 프로세스를 저장하고 다른 프로세스의 상태 값으로 교체하는 작업입니다. 컨텍스트 스위칭이 발생하는 이유는 CPU 점유 시간 초과, I/O 요청 발생, 다른 종류의 인터럽트 발생 등이 있습니다. 프로세스 A와 프로세스 B의 컨텍스트 스위칭이 일어나는 과정은 다음과 같습니다.
1) 실행 중이던 프로세스 A의 CPU 점유 시간 초과
2) 운영체제가 인터럽트 발생
3) 프로세스 A는 하던 일을 중단하고 현재 CPU의 레지스터 값 등을 PCB A에 저장
4) PCB B를 참조해 이전 프로세스 B의 상태로 CPU의 레지스터 값 설정, 다음 명령어부터 다시 실행
5) 실행 중이던 프로세스 B의 CPU 점유 시간 초과
6) 운영체제가 인터럽트 발생
7) 프로세스 B는 하던 일을 중단하고 현재 CPU의 레지스터 값 등을 PCB B에 저장
8) PCB A를 참조해 이전 프로세스 A의 상태로 CPU의 레지스터 값 설정, 다음 명령어부터 다시 실행

 

 

자료구조와 알고리즘

  1. 여러분은 교실의 학생 정보를 저장하고 열람할 수 있는 관리 프로그램을 개발하려고 합니다.

이 때 여러분이라면 학생의 정보를 저장하기 위한 자료구조를 어떤 걸 선택하실 건가요? 이유를 함께 적어주세요.

☞ 교실의 학생 정보 데이터는 삽입 또는 삭제 발생이 거의 없고 열람이 주된 목적이기 때문에 참조 성능이 O(1)인 배열 자료구조를 선택합니다.

 

  1. 여러분은 고객의 주문을 받는 프로그램을 개발하려고 합니다. 주문은 들어온 순서대로 처리됩니다. 이 때 여러분이라면 어떤 자료구조를 선택하실 건가요? 이유를 함께 적어주세요.

☞ 먼저 들어온 데이터가 먼저 처리되는 선입선출(FIFO, First In First Out)의 특성을 가지는 큐(Queue) 자료구조를 선택합니다. 데크(Deque) 자료구조로도 이러한 처리가 가능하기 때문에 데크 자료구조를 이용해도 좋다고 생각합니다.

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