IT기술노트/컴퓨터구조 및 운영체제53 FCFS 스케쥴링 (First Come First Service Scheduling) FCFS 스케쥴링 (First Come First Service Scheduling) I. 가장 단순한 비선점 스케줄링 방식, FCFS 스케쥴링의 개요 - CPU를 먼저 요청한 프로세스가 먼저 CPU를 배정 받는 선입 선출 방식의 비선점 스케쥴링 알고리즘 - 특징: 비선점 스케쥴링, 준비 상태 큐가 선형으로 구현, CPU 할당 후 작업 완료까지 다른 프로세스 대기, Convoy effect 발생 II. FCFS 스케쥴링의 알고리즘 및 알고리즘 설명 가. FCFS 스케쥴링의 알고리즘 - 단순한 형태의 비선점 스케쥴링 알고리즘으로 할당된 프로세스가 자원을 반납하거나 종료될 때까지 프로세스 전환 불가능 나. FCFS 스케쥴링 알고리즘 설명 Process ID 도착 시간 실행 시간 대기 시간 반환 시간 설명 P.. 2024. 3. 13. 교착 상태(Dead Lock) 발생의 필수조건과, 교착 상태 해결방안 교착 상태(Dead Lock) 발생의 필수조건과, 교착 상태 해결방안 1. 다른 프로세스의 작업 완료 무한 대기, 교착 상태의 개요 개념 - 두 개 이상의 프로세스가 다른 프로세스의 작업 완료를 기다리면서 더 이상 작업을 진행하지 못하는 상태 - 컴퓨터 시스템에서 교착 상태는 시스템 자원, 공유 변수(또는 파일), 응용 프로그램 등을 사용할 때 발생 2. 교착 상태 발생의 필수조건 가. 교착 상태 발생 자원 할당 그래프 교착 상태 발생 자원 할당 그래프 자원 할당 그래프 설명 - 자원을 공유하지 못하면 교착 상태 발생 - 자원을 빼앗을 수 없으면 자원을 놓을 때까지 기다려야 하므로 교착 상태 발생 - 자원 하나를 잡은 상태에서 다른 자원을 기다리면 교착 상태 발생 - 자원을 요구하는 방향이 원을 이루면 .. 2023. 11. 25. GPGPU(General Purpose Graphic Processing Units) GPGPU(General Purpose Graphic Processing Units) I. GPU의 수행능력 확대, GPGPU의 개요 - GPU를 그래픽 연산 외, 일반 컴퓨팅 영역에서 활용하는 것을 목적으로 중앙처리장치가 담당하던 응용 프로그램의 계산에 GPU를 사용하는 기술 - 등장배경 : 기계학습의 성장, 빅데이터 처리 필요 - 특징 : 초병렬 SIMD/SIMT 구조, 플랫폼 지원 II. GPGPU의 구성도 및 구성요소 가, GPGPU의 구성도 - GPGPU 아키텍처는 여러개의 SM들로 구성되며, SM은 여러개의 SP로 구성 나. GPGPU의 구성요소 구분 구성요소 설명 멀티 프로세서 SM - Stream Multiprocessor - 제어 로직과 명령 캐시를 공유하는 수많은 스트리밍 프로세서(SP.. 2023. 10. 19. IPC, Inter-Process Communication IPC, Inter-Process Communication I. 협력적인 프로세스 간 통신 , IPC의 개요 - 협력적인 프로세스 간 통신을 위한 메모리 공유 및 메시지 전달 방식을 활용한 통신 메커니즘 - IPC 용도: 정보공유, 계속 가속화, 모듈성, 편의성 확보 II. IPC의 통신모델 구분 Message Passing Model Shared Memory Model 개념 - 프로세스 간 메시지 교환 - 공유 메모리 이용 정보 교환 개념도 통신기능제공 - 운영체제 - 응용 프로그래머 충돌 - 발생 불가능 - 발생 가능 구현 난이도 - 낮음 - 높음 속도/용량 - 저속/소량 - 고속/대량 커널 간섭 - 메시지 전달 시 마다 시스템 호출로 오버헤드 발생 - 커널 의존도 높음 - 공유메모리 구축 시만 시스.. 2023. 10. 12. 중앙처리장치 메이저 상태 (CPU Major State) 중앙처리장치 메이저 상태 (CPU Major State) I. CPU의 4가지 작업상태, 중앙처리장치의 메이저 상태 개요 가. 중앙처리장치의 메이저 상태 정의 - CPU가 현재 수행하는 4가지 형태( Fetch, Indirect, Execute, Interrupt )의 작업 상태 나. 메이저 상태의 특징 - CPI는 4가지 상태를 반복적으로 수행, 메이저 상태 레지스터를 통해 확인 II. 메이저 상태 개념도 및 설명 가. 메이저 상태 개념도 나. 메이저 상태 설명 메이저 상태 역할 동작 과정 Fetch - 명령어를 메모리에서 CPU 레지스터로 가져와서 해독 MAR ← PC, PC에 있는 번지를 MAR에 전송 MBR ← M[MAR], 메모리에서 MAR이 지정하는 위치의 값을 MBR에 전송 PC ← PC +.. 2023. 10. 9. 모니터 (Monitor) I. 세마포어의 타이밍 문제 해결, 모니터의 개념 - 프로세스 동기화 수행 시 세마포어의 단점인 타이밍 문제 해결을 위해 프로그래밍 언어 수준에서 상호배제를 구현하여 동기화 하는 기법 - 특징 : 타이밍 문제 해결, 언어 수준 편의성 제공 II. 모니터의 동작원리 및 구성요소 가. 모니터의 동작원리 동작원리 ① 임계구역으로 지정된 변 수나 자원에 접근하고자 하는 프로세스는 직접 P(), V()연산을 사용하지 않고 모니터에 작업 요청 (캡슐화) ② 모니터는 요청받은 작업을 모니터큐(베타동기 큐, 조건동기 큐)에 저장 후 순서대로 처리 ③ 모니터는 처리결과만 해당 프로세스에 통보 - 모니터는 임계구역 보호와 동기화를 위해 내부적으로 상태 변수를 사용 나. 모니터의 구성요소 구분 구성요소 설명 동기화 요소 임.. 2022. 7. 28. 세마포어 (Semaphore) I. 상호배제를 이용한 동기화 기법, 세마포어의 개념 - 멀티프로그래밍 환경에서 공유 자원 사용을 위한 경쟁 시 정적 변수를 사용하여 공유 자원에 대한 접근을 제한하는 기법 - 특징 : 동시성 제어, 정적 변수 사용 II. 세마포어의 유형 및 동작원리 가. 세마포어의 유형 유형 설명 이진 세마포어 (Binary) - 정적변수는 0 또는 1 의 값만 할당 가능한 세마포어 - 구현이 간단하고, Test and Set 등 하드웨어가 지원하는 기능을 이용하여 구현 가능 계수형 세마포어 (Counter) - 사용 가능한 자원의 수로 초기값 설정 - 세마포어 값의 범위 미결정 - 세마포어의 정적변수 범위에 따라 이진 세마포어와 계수형 세마포어로 구분 나. 세마포어의 동작원리 동작 설명 변수 초기화 - 사용가능한 자.. 2022. 7. 28. 뉴로모픽 칩(Neuromorphic Chip) 1. 인간의 뇌 구조를 모방, 뉴로모픽칩의 개요 정의 - 인간의 뇌의 신경세포와 시냅스를 모사해 방대한 양의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 반도체 - 다수의 저전력 코어를 이용 대용량, 고효율, 동시 처리가 가능 2. 뉴로모픽 칩의 구조도 및 구성요소 1) 뉴로모픽 칩의 구조도 - 뉴로모픽 칩은 크게 코어와 처리신호로 구분 2) 뉴로모픽 칩의 구성요소 구분 구성요소 설명 Core 뉴런 - 신경기능, 초고속 연산 처리 시냅스 - 저장기능, 뉴런간 데이터 저장 통신 - 통신기능, 뉴런간 통신수행 처리신호 가중치 - 출력 → 입력 신호전달 활성화 PRNG - 뉴런에 대한 의사 난수 가중치 Spike - 뉴런을 통해 전달되는 임계 전압 2022. 7. 4. DAS, NAS, SAN 1. 스토리지 구성의 다양한 아키텍처, DAS, NAS, SAN 개요 DAS - Direct Attached Storage - 서버 안에 배치하거나 서버에 직접 연결된 가장 단순한 유형의 데이터 스토리지 하위 시스템 NAS - Network Attached Storage - 모든 클라이언트가 LAN을 통해 연결되어 클라이언트를 위한 파일 기반 I/O 트래픽을 처리하도록 설계되고 운영체제를 실행하는 전용 파일 서버 SAN - Storage Area Network, 스토리지를 위한 특수 목적용 고속 네트워크로서 대규모 네트워크 사용자들을 위해 서로 다른 종류의 데이터 저장장치를 관련 데이터 서버와 함께 별도의 네트워크를 구성해 저장, 관리하는 스토리지 아키텍처 - 여러 스토리지를 SAN스위치를 이용하여 하나.. 2022. 6. 29. 파이프라인 해저드 유형 및 해결방안 1. 파이프라인 명령어의 의존성 발생, 파이프라인 해저드의 개요 개념 - 파이프라인 프로세서에서 명령어 의존성(데이터, 컨트롤, 자원)을 발생 시킬 수 있는 문제 - 파이프라인의 성능을 저해하는 요인, CPI(명령어당 실행 클럭 수)가 1이 되는 것을 방해하는 요소 - 명령의 병렬처리 성능을 향상시키기 위해 처리 과정을 여러 단계로 세분화하여 동시에 서로 다른 작업을 수행하는 H/W설계 기법인 파이프라인에서 파이프라인 해저드 문제 발생 2. 파이프라인 해저드의 유형 가. 파이프라인 해저드의 유형 - H/W자원충돌, 선행/후행 명령어, 분기 명령 등의 문제로 인해 파이프라인 해저드 발생 나. 파이프라인 해저드 유형 설명 유형 구분 설명 구조적 해저드 개념도 설명 - 하드웨어가 동시에 여러 명령 수행을 지원.. 2022. 6. 5. 이전 1 2 3 4 ··· 6 다음 반응형
