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운영체제(OS)와 컴퓨터 시스템 3 - 메모리

메모리 메모리 종류 RAM(Random Access Memory) 정보 기록(쓰기)이 가능한 메모리 휘발성 DRAM(Dynamic RAM) : 메인 메모리. 대용량, 소비 전력이 적고 속도가 비교적 느림. SRAM(Static RAM) : 캐시 메모리. 저용량. 소비 전력이 크고 속도가 비교적 빠름.   ROM(Read Only Memory) 읽기만 가능한 메모리 비휘발성 메모리 PROM(Programmable ROM) : 갱신 가능한 ROM  EPROM(자외선), EEPROM(전기적), 플래시 메모리(전기적, USBº SD카드º SSD)    캐시 메모리 : 하드디스크에 대한 액세스를 줄이기 위해 하드디스크를 참조하는 메모리 가상 메모리 : 하드디스크 안에 페이징 파일을 물리 메모리와 매핑하여 메모리로 활용     메모리 용도에 따른 영역 힙 - 데이터를 저장할 때와 같이 필요한 만큼만 확보하여 사용. First In First Out 스택 - 프로그램 실행 중 이용하는 변수를 일시적으로 저장. Last In First Out   메모리 확보와 해제 가비지 콜렉션 - 힙 영역의 불필요한 메모리를 자동으로 해제 컴팩션 - 단편적 미사용 영역을 연속적인 이용 가능한 영역으로 만듦       <도서 정리> OS가 보이는 그림책 - ANK Co., Ltd. 저 | 이영란 역

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운영체제(OS)와 컴퓨터 시스템 2 - CPU

CPU os가 프로그램을 실행하는 구조 os가 프로그램을 실행  하드디스크 안의 프로그램을 메모리로 읽어들인 후 실행 메모리에 할당된 프로그램은 '프로세스'라고 일컬음   프로세스 상태 : 실행 상태, 실행 가능 상태, 대기 상태       cpu에 할당되어 실행 중인 상태가 실행 상태. 우선순위가 높은 프로세스에 의해 인터럽트(중단) 처리되기도 함.   멀티태스킹 태스트(Task) : os가 cpu에 의뢰하는 작업 단위 멀티태스킹 : 여러 개의 태스크를 동시에 처리하는 행위    스케줄링을 통해 순서대로 처리하는 것; 빠른 전환으로 인해 동시에 수행되는 것처럼 보임   프로세스가 메모리와 같은 공유 자원을 이용할 때는 영향이 가지 않도록 잠금(Lock)이 일어나기도 함. 이 경우, 양 쪽 프로세스 모두 계속해서 대기 상태에 빠지는 데드락이 발생할 수 있음.   프로세스 제어 - 프로그램 상태어 (PSW : Program Status Word) cpu 속 레지스터에 인퍼럽트로 중단된 프로그램 상태나 연산의 종료 상태를 저장. - 프로세스 제어 블럭 (PCB : Process Control Block) 각 프로세스의 CPU상태(컨텍스트)나 프로세스의 상태를 제어해두는 메모리 영역. - 컨텍스트 스위치 인터럽트로 인해 프로세스를 전환할 때 os가 컨텍스트를 PCB에 저장하고 복원하는 것   프로세스 동기 배타 제어 : 처리가 끝날 때까지 하나의 프로세스에게 자원을 독점시켜 일관성을 유지. 세마포: 정해진 수 이상의 프로세스가 공유 자원에 동시 접근하지 않도록 카운터를 이용해 제어하는 장치. 무한정 대기 상태 데드락 피하기 -> 세마포와 뮤텍스(세마포 카운터 1) 여러 개의 프로세스에 의한 공유 자원 경쟁이 없어짐; 배타 제어   프로세스 통신 메시지 큐 : os의 메시지 기능을 통해 1대1 통신 파이프 : 여러 개의 프로세스 입출력을 연결하는 장치. 일방향.   공유 메모리와 스레드 공유 메모리 : 여러 개의 프로세스에서 공통으로 사용할 수 있는 메모리 영역. 스레드  : 프로세스 안의 프로그램 실행의 흐름.      스레드끼리는 같은 메모리 공간 참조 멀티 스레드 : 여러 스레드 동시 실행     <도서 정리> OS가 보이는 그림책 - ANK Co., Ltd. 저 | 이영란 역

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운영체제(OS)와 컴퓨터 시스템 1

운영체제 1. 운영체제란 무엇인가. 운영체제는 컴퓨터를 관리 및 제어하기 위한 소프트웨어이다. - 프로세스 관리 - 메모리 관리 - 디스크 관리 - 네트워크 관리 대표적인 운영체제 : Windows, UNIX(Linux), Max OS   2. 컴퓨터 구성 부품 메인보드 : 컴퓨터를 구성하는 부품을 접속하고, 데이터 처리와 부품의 제어를 수행 CPU : 컴퓨터의 작동 제어 또는 연산 처리를 수행한다. (두뇌 역할) 메모리 : 명령, 프로그램, 데이터, 처리 결과 등을 일시적으로 기억하는 장치이며 휘발성이이다.(현재 작업을 처리하는 역할 및 공간) 하드디스크 : 대용량 기억 장치이며, 비휘발성이다. (데이터, 프로그램 저장창고) BIOS (Basic Input Output System) : 컴퓨터에 접속된 기기를 제어한다. 칩셋 : 각 부품이 주고받는 데이터 흐름을 관리한다. 수억 개 이상의 트랜지스터가 집적되어 있다.   3. OS 기능 컴퓨터 기동 하드웨어 -> BIOS -> 부팅로더 -> OS 사용자 영역의 요청(쉘, 응용 소트프웨어) -> 커널 -> OS 쉘 인터페이스는 CUI(명령 프롬프트;cmd) 또는 GUI(사용자들이 주로 사용하는 디스플레이)   I/O 포트 ; Input/Output 입출력 구조 I/O 주소 공간에 명령이나 데이터를 넣어 디바이스를 제어 ex) 키보드 컨트롤러 메모리   기억장치 레지스터 CPU 안에 레지스터는 연산 결과를 저장한다. 캐시메모리는 CPU와 메모리 사이에 빠른 전달을 돕기 위한 CPU의 메모리이다. 내부 기억장치 메인 메모리 외부 기억장치 하드디스크 고속화를 위해 디스크 캐시가 존재한다.     <도서 정리> OS가 보이는 그림책 - ANK Co., Ltd. 저 | 이영란 역

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운영체제(OS)와 컴퓨터 시스템 - 디스크

디스크 관리   데이터 액세스 방식에 따른 외부 기억 장치 종류 - 랜덤 액세스 목적 데이터에 직접 접근하는 방식. 고속으로 접근. HDD, CD/DVD, FDD - 시퀀셜 액세스 기억 영역의 맨 처음부터 데이터를 순서대로 검색하여 액세스해 나가는 방법 자기 테이프, 플래시 메모리(USB), SD 메모리 카드   하드디스크 구조 플래터(원반), 트랙(동심원 형태의 영역), 섹터(트랙의 재분할), 실린더(트랙의 모음) os가 사용하는 단위는 클러스터 == 여러 개의 섹터 모음 항상 클러스터(섹터)를 모두 사용할 수 없기 때문에 미사용 영역 발생.   스트림 스트림 : 파일 간에 데이터가 통하는 통로가 있으며, 그 통로를 흐르는 데이터의 흐름을 의미. 스트림에 대한 조작에는 open, read, write, close가 있음.   프래그먼테이션(단편화) 하나의 파일이 여러 트랙에 분할되어 기록되는 상황. 시크 횟수가 증가하여 액세스 시간 증가하는 문제 발생. -> 디프래그로 해결; 연속된 영역으로 다시 기록.   디스크 캐시  하드디스크에서 읽어드린 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 메모리. 매번 디스크로부터 읽어들일 필요가 없어지기 때문에 액세스 속도 향상.   리던던시 시스템의 리던던시 : 시스템 장애가 발생해도 큰 손실이 나지 않도록 시스템에 여유를 가지게하는 것. 데이터의 리던던시 : 실질적으로 의미가 없는 여분의 데이터 또는 데이터의 정당성을 검증하기 위해 값을 추가하는 것 RAID : 여러 개의 하드디스크를 연결하여 동시에 여러 개의 하드디스크에 액세스하는 방식 분산 중복 저장, 오류 발견 디스크 마련 등 CPU, 메모리에 부담이 적어짐.       <도서 정리> OS가 보이는 그림책 - ANK Co., Ltd. 저 | 이영란 역    

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