운영체제구조: 계층구조

1. CPU : 연산, Register
2. Cache : LRU, 일관성문제(Write back, Write thruth)
3. Memory : ( Freme, Page: 고정-> 내부단편화, Segment: 가변 -> 외부단편화 문제 )
4. Disk : 파일시스템

 

• 명령어 처리방식

1. Fetch : Load, MAR, MBR, IR
2. Indirect : 간접주소인경우
3. Execute : ACC (임시저장)
4. Interupt : PC(Program Counter)
              예기치 않은 사건 -> polling, 데이지체인

 

• 프로세서 상태전이

1. Task : 준비큐 에 들어옴
2. Dispatch :  CPU 로드
3. Time run out : CPU 에서 처리종료
4. Block : CPU 에서 입출력으로 대기
5. Wakeup : 입출력에서 다시 준비큐르

 

• CPU 스케쥴링

구조 1. 선점 : 우선 순위 변경
        2. 비선점 : 변경없음
기법 1. FIFO, 우선순위, Multi level Que, Feedback MLQ (선점+비선점)
        2. RR, SRT, SJF, HRN(대기시간+서비스시간)

 

• 기억장치

할당기법 : Paging(고정), Segmentation(가변)
호출기법 : Demand Patch, Pre Patch
배치기법 : First, Best, Worst, Next
교체기법 : FIFO, LRU(최근참조유지), LFU(횟수, 카운트기준), NUR(참조,수정비트), SCR(2차기회)

• 다중프로그래밍

Thashing : 해결 - 프로세서 kill, working set, PFF(임계치조절)
Context switching : CPU 점유 놓는다, 빠져나온다

• 상호배제

교착상태 발생: 상호배제, 비선점, 점유와 대기, 환형구조
해결방안 : 탐지(자원할당그래프), 회피(은행원알고리즘,안전/불안전), 회복: 회생자선택(kill), 부정: 예방

• 메모리 구조

Stack : 프로그램 내에 함수에 의해서 선언된 변수에 할당되는 영역
        시스템이 특정함수를 실행하는 경우 함수 내에 선언된 변수와 값을 저장하기 위해서 할당되고
        함수의 실행이 종료되면서 해제되는 영역
        LIFO로 나중에 입력 된 것이 먼저 나옴
        stack 에 저장될 내용은 컴파일 단계에서 결정되고 Stack의 크기를 임의로 변경 할 수 없음
        지역변수, 전역변수, 복귀 주소를 저장
Heap : 인위적으로 할당하고 해제할 수 있음
       java 에서 new 키워드로 메모리를 생성(C에서는 malloc으로 할당)
       실행 중에 메모리 영역이 할당됨
Code(Text): 프로그램이 실질적으로 실행 될 명령어가 저장되는 공간
            기계어 프로그램의 실행 코드가 저장됨

• 운영체제가 컴퓨터시스템을 관리하는 기능

1계층 프로세서관리 : 프로세서의 동기화 및 프로세서 스케쥴링을 담당
2계층 메모리 관리 : 메모리 할당과 회수
3계층 프로세스 관리 : 프로세스 생성, 제거, 메시지 전달, 프로세스 시작과 정지
4계층 주변장치 관리 : 주변장치 상태파악, 입출력 장치 스케줄링
5계층 파일관리 : 파일 생성과 소멸, 파일 열기와 닫기, 파일의 유지 및 관리

 

• 가상 메모리 관리 기법

할당기법 : 고정할당(paging), 가변할당(Segmentation)
호출기법 : Demand Fetch, Pre Fetch
배치기법 : First fit, Best fit, Next fit, Worst fit
교체기법 : Random, FIFO, LRU, LFU, NUR, SCR, Optimal

NUR : 참조비트, 변환비트

• DMA 동작방식

Cycle Stealing : DMA제어기와 CPU가 버스 공유, CPU가 버스를 사용하지 않는 사이클에만 버스에 접근, CPU보다 높은 우선순위
Burst Mode : DMA제어기가 BUS를 점유, 동작 완료 후 BUS 해제