1주차 질문 목록

[blcklamb]

• 일시: 1월 15일 (월) 22시
• 범위: Operation System-운영체제란 ~ IPC(Inter Process Communication)

각자 질문한 것을 comment 달아주세요.

[blcklamb]

1. 운영체제에 대해 아는대로 설명해보세요.

• 운영체제의 종류?
• UNIX, LINUX - Windows, MacOS 차이점? (이건 체크를 한 번 더 해보겠습니다)

2. Multi process와 Multi thread의 차이를 설명해보세요.

• Multi process의 장점은 무엇인가요?

3. process 생애 주기에 대해 설명해보세요.

• context, PCB, context switch 키워드를 포함해서 설명해주세요.

[maintain0404]

1. 메모리 계층 구조를 사용하는 이유가 무엇인가요?
2. 인터럽트를 사용하는 이유는 무엇인가요? polling을 사용하지 않는 이유가 있나요?
3. 시스템 콜이 무엇인가요? 시스템 콜이 필요한 이유가 무엇인가요?
4. IPC 방식 하나를 고르고 사용하는 예시를 들어주세요.

[freemjstudio]

1. 스레드를 많이 쓸 수록 항상 성능이 좋아지나요?

• 어플리케이션이 순차적으로 실행되어야만 하는 특성을 가져서, 태스크를 잘게 쪼개서 동시에 실행하기에 매우 어려운 성격의 어플리케이션이라면 스레드를 많이 사용한다고 해도 실제로 사용할 수 있는 스레드 수에는 한계가 있을 것이다.
• CPU의 코어 수는 고정된 채 스레드 수만 계속 늘리게 된다면, 각 코어에서 관리되는 멀티스레딩을 처리하기 위해 context switching이 일어나게 될 것이며 이때 overhead가 늘어나게 될 것이다. 이는 context switching과도 관련이 있는데, context switcing 이 일어나는 때 process 간 전환에 cpu time이 필요하기 때문에 overhead가 발생한다.
• CPU bound 어플리케이션은 코어 수와 비슷한 수준 이상으로 스레드를 늘려도 이점이 없다. 오히려 각 코어에서 관리하는 스레드 수가 많을 수록 overhead가 발생하여 성능 저하가 일어날 수 있다.
• 반면, I/O bound 어플리케이션의 경우 상대적으로 CPU가 일을 하지 않는 시간이 많다. 이 경우에는 코어수보다 스레드를 많이 늘려주는 것이 코어를 효율적으로 사용할 수 있게 될 것이다.
  • CPU bound : CPU의 연산 능력에 의존하는 작업. ex. 영상처리,
  • I/O bound : I/O 장치의 응답속도에 의존하는 작업. ex. 데이터베이스 접근 작업, 네트워크 통신, 파일 입출력

2. 운영체제에서 '병렬성'과 '동시성'에 대해 설명해주세요.

병렬성이란 물리적으로 여러 코어에서 여러 작업을 동시에 수행하는 것이다. 실제로 여러 작업이 동시에 처리된다. 동시성 (Concurrency) 이란, 둘 이상의 작업들이 마치 동시에 수행되는것처럼 보여지도록 작업을 수행하는 것이다. 프로세스들을 번갈아 가면서 조금씩 작업을 처리해 나가면, 사용자 입장에서는 컴퓨터가 프로세스를 번갈아 가면서 매우 빠르게 처리해 나가므로 마치 여러개의 작업을 동시에 수행하는 것처럼 보이게 된다. 이는 사용자에게 빠른 반응성을 제공한다.

동시성이 필요한 이유는 무엇인가요?

• 물리적인 이유에서, CPU에 코어를 여러개 넣는다고 해도 수백개의 프로세스를 처리하기 위해 코어 수를 늘리는데에는 하드웨어 적인 한계가 있을 것이다.
• 논리적인 이유에서는 어떤 태스크가 끝나는데 걸리는 시간이 길고, 어떤 태스크는 걸리는 시간이 짧을 텐데 시간이 오래 걸리는 태스크를 붙잡게 되면 빨리 끝낼 수 있는 태스크는 계속해서 대기열에 있어야 할 것이다. 따라서 작업을 잘게 나누어서 번갈아 가며 처리하는 동시성에 따라 처리하게 되면, 사용자 입장에서는 반응성이 빨라지며 일처리도 논리적인 측면에서 효율적으로 할 수 있다.

4. Context Switching 이란 무엇인가요?

CPU가 한 프로세스에서 다음 프로세스로 전환하는 과정이다. 실행되던 프로세스의 상태에 해당하는 Context를 보관하고 다음으로 실행할 프로세스의 Context를 복구하는 과정이다. CPU 스케줄러가 다음으로 수행할 프로세스를 스케줄링한다.

Context Switching 의 오버헤드가 발생하는 이유는 무엇입니까?

• 프로세스를 스케줄링하는 비용이 든다.
• 스케줄링된 프로세스로 전환하기 위해서 PCB에 실행되던 프로세스의 Context를 저장하고, 다음으로 실행시킬 프로세스를 복원하는 비용이 든다.
• 새로운 프로세스로 전환될 때, 기존 프로세스와 관련된 데이터가 캐시에 남아있을 수 있다. 새 프로세스에 필요한 데이터로 캐시를 갱신 및 캐시 메모리 초기화 작업이 필요하며 이는 추가적인 시간 소요가 발생한다.

[Kim-Ju-won]

1. Process랑 Thread 차이점에 대해서 설명해주세요.
2. 인터럽트 종류에 대해서 설명해주시고, 인터럽트 처리 방식에 대해서 설명해주세요.
   • 인터럽트 서비스 루틴을 어떻게 분류 해주실 수 있을까요?
3. IPC에 대해서 설명해주시고, 예시를 세 개 정도 들어주세요.