Study

15-1 파일과 디렉터리 파일 파일(file): 하드 디스크나 SSD와 같은 보조기억장치에 저장된 관련 정보의 집합 이름 파일을 실행하기 위한 정보 파일 관련 부가 정보: 속성(attribute), 메타데이터(metadata) 파일 속성과 유형 유형: 운영체제가 인식하는 파일 종류 확장자(extension): 파일 종류를 표시하는 가장 흔한 방식 파일 연산을 위한 시스템 호출 파일을 다루는 모든 작업은 운영체제에 의해 이뤄짐 모든 응용 프로그램은 시스템콜을 통해 파일 연산 디렉터리 디렉터리(directory) 윈도우에선 폴더(folder) 1단계 디렉터리(single-level directory) 트리 구조 디렉터리(tree-structured directory) 루트 디렉터리(root directory): 최상위 디렉터리 경로(path): 디렉터리를 이용해 파일 위치, 파일 이름을 특정 짓는 정보 절대 경로와 상대 경로 절대 경로(absolute path): 루트 디렉터리에서 자기 자신까지 이르는 고유한 경로 상대 경로(relative path): 현재 디렉터리부터 자기 자신까지 이르는 경로 guest/data/image.png: 현재 디렉터리 내에 있는 guest 폴더 내의 data 폴더 내에 있음 ./guest/data/image.png: 동일함 디렉터리 연산을 위한 시스템 호출 파일 연산과 마찬가지로 디렉터리 연산도 시스템콜을 통해 운영체제가 처리 디렉터리 엔트리 디렉터리도 포함된 정보가 조금 다른 파일일 뿐임 디렉터리는 보조기억장치 내부에 해당 디렉터리에 담겨 있는 대상과 관련된 테이블 형태로 저장 파일 이름, 위치 유추 정보, 생성 시간, 크기 등 15-2 파일 시스템 파일 시스템: 파일과 디렉터리를 보조기억장치에 일목요연하게 저장하고 접근할 수 있게 하는 운영체제 내부 프로그램 ...

14-1 연속 메모리 할당 연속 메모리 할당: 프로세스들을 메모리에 배치할 때 연속적으로 이어서 배치하는 것 스와핑 스와핑(swapping): 메모리에 적재된 프로세스들 중 현재 실행되지 않는 프로세스들을 임시로 보조기억장치 스왑 영역으로 보내는 것 스왑 영역(swap space): 메모리에서 쫓겨나온 프로세스들이 보조기억장치에서 존재하는 곳 스왑 아웃(swap-out): 메모리 → 스왑 영역 스왑 인(swap-in): 스왑 영역 → 메모리 메모리 할당 메모리 내 빈 공간이 여러 개일 경우 프로세스를 배치하는 방식 최초 적합 최초 적합(first fit): 운영체제가 메모리 내 빈 공간을 검색하다가 발견하면 곧바로 저장 최소한의 검색으로 빠르게 할당 최적 적합 최적 적합(best fit): 운영체제가 빈 공간을 모두 검색해 본 후, 프로세스가 적재될 수 있는 공간 중 가장 작은 공간 장점: 공간의 효율적 사용 단점: 남는 공간이 다른 프로세스가 사용하기 힘든 아주 작은 공간이라 외부 단편화가 발생하게 됨 최악 적합 최악 적합(worst fit): 운영체제가 빈 공간을 모두 검색해 본 후, 프로세스가 적재될 수 있는 공간 중 가장 큰 공간 장점: 가장 큰 빈 공간을 골라 프로세스를 배치하기 때문에, 할당하고 남은 공간도 꽤 커서 다음에 들어올 다른 프로세스가 이 남은 공간을 다시 활용할 확률이 비교적 높음 외부 단편화 외부 단편화(external fragmentation): 메모리의 빈 공간에 프로세스가 할당되면서 생기는 메모리 사이 사이에 빈 공간 빈 공간의 총합은 크지만, 사이사이에 작게 쪼개져있어 더 이상 프로세스를 적재하기 어려워진 상황 압축(compaction) 흩어져있는 빈 공간들을 재배치를 통해 하나의 큰 공간으로 만드는 작업 재배치로 인해 작업의 중지, 무엇을 어디로 옮길지에 대한 판단으로 인한 어려움 14-2 페이징을 통한 가상 메모리 가상 메모리(virtual memory) ...

왜 gRPC를 쓰려고 했나 내가 관리하는 서버에는 이커머스 플랫폼에서 발생한 데이터를 저장하고 관리하고 있다. 이 데이터는 여러 프로덕트들과 통신으로 주고받는다. 지금까지는 REST(흔히 쓰는 HTTP API 방식)로 이 데이터를 주고받았는데, gRPC라는 통신 방식으로 옮기면 다음과 같은 이득이 있을 거라 기대했다. 더 빠른 통신 → 리소스 부하와 비용 감소: 통신이 빨라지면 서버가 요청 하나를 처리하는 데 걸리는 시간이 줄고, 그만큼 같은 서버 자원으로 더 많은 요청을 처리할 수 있다. 내부 전용(private) 통신 구조로 인한 통신 비용 감소: gRPC는 외부에 노출되지 않는 private subnet을 이용한 VPC 내부망 통신으로 구현했기 때문에, 이 경로로 오가는 데이터에 대한 통신 비용이 줄어든다. 위성 서비스의 중복 리소스 관리 부담 감소: 1번의 효과로, 데이터를 가져다 쓰는 여러 위성 서비스(주문/리뷰/업셀/푸시 등)가 각자 캐싱이나 재시도 로직 같은 걸 두껍게 만들 필요가 줄어들 거라 예상했다. 기존 REST 통신들을 gRPC로 점차 옮겨가는 작업을 진행하면서, 정말 기대한 대로 빨라졌는지를 실제로 확인해보고 싶었다. 이 글은 그 확인 과정에서 벌어진 일을 정리한 것이다. ...

13-1 교착 상태란 식사하는 철학자 문제 dining philosophers problems 원탁에서 모두가 자신의 오른쪽 포크를 들고 왼쪽 포크를 기다리는 상태 교착상태(deadlock) 자원 할당 그래프 자원 할당 그래프(resource-allocation graph) 출처: https://www.geeksforgeeks.org/operating-systems/resource-allocation-graph-rag-in-operating-system/ 프로세스는 원, 자원의 종류는 사각형 자원 사각형 내의 점은 사용할 수 있는 자원의 갯수 프로세스가 자원을 할당받아 사용 중이라면 자원 내 점 → 프로세스 화살표 표시 프로세스가 자원을 기다리고 있다면 프로세스 → 자원 화살표 표시 교착 상태가 발생한 상황은 보통 자원 할당 그래프가 원의 형태를 띄고 있음. ...

12-1 동기화란 동기화의 의미 동기화(synchronization): 작업들 사이의 수행 시기를 맞추는 것 실행의 흐름을 갖는 모든 것(프로세스, 스레드 등)은 동기화의 대상 실행 순서 제어: 프로세스를 올바른 순서대로 실행하기 상호 배제: 동시에 접근해서는 안 되는 자원에 하나의 프로세스만 접근하게 하기 생산자와 소비자 문제 생산자와 소비자가 동시에 접근해서는 안 되는 자원에 동시에 접근하면 결과값이 매번 달라지거나 이상해진다. 공유 자원과 임계 구역 공유 자원(shared resource): 동시에 실행되는 프로세스가 사용하는 공동의 자원(전역 변수, 파일, 입출력장치 등) ...

11-1 CPU 스케줄링 개요 CPU 스케줄링(CPU scheduling): 운영체제가 프로세스들에게 공정하고 합리적으로 CPU 자원을 배분하는 것 프로세스 우선 순위 프로세스의 CPU 사용을 우선순위에 맞추어 처리 입출력 집중 프로세스(I/O bound process) **입출력 작업(입출력 버스트, I/O burst)**이 많은 프로세스 실행 상태보다는 입출력을 위한 대기 상태에 많이 머무름 CPU 집중 프로세스(CPU bound process) **CPU 작업(CPU 버스트, CPU burst)**이 많은 프로세스 대기 상태보다는 실행 상태에 더 많이 머무름 입출력 집중 프로세스 먼저, CPU 집중 프로세스를 그 다음 ...

뭘 고민하고 있는 건지 고객 데이터에 적립금(포인트) 정보를 추가해야 합니다. 선택지는 세 가지예요. 방안 A: 기존 고객 테이블에 INTEGER 컬럼 3개를 추가한다 방안 B-1: 적립금 전용 테이블을 별도로 만들고, 모든 고객과 1:1로 연결한다 방안 B-2: 적립금 전용 테이블을 별도로 만들되, 포인트가 있는 고객만 행을 생성한다 “관심사에 따라 테이블을 분리하는 게 좋은 설계 아닌가?”라는 질문이 자연스럽게 나오는데, 실제로 우리 환경에서 그게 맞는지 수치로 따져보려고 합니다. 아래 그림으로 방안 A와 B의 차이를 먼저 보시면 이해가 쉽습니다. ...

10-1 프로세스 개요 프로세스(process): 실행중인 프로그램 프로세스 직접 확인하기 ps 명령어를 통해 확인 가능 포그라운드 프로세스(foreground process): 사용자가 보는 앞에서 실행 백그라운드 프로세스(background process): 사용자가 보지 못하는 뒤에서 실행 데몬(daemon): 유닉스 체계의 운영체제의 백그라운드 프로세스 서비스(service): 우니도우 운영체제에서의 백그라운드 프로세스 프로세스 제어 블록 PCB(Process Control Block, 프로세스 제어 블록) 프로세스와 관련된 정보를 저장하는 자료 구조 해당 프로세스를 식별하기 위해 꼭 필요한 정보들이 저장 메모리에 있는 커널 영역에서 생성 프로세스 생성 시에 만들어지고 실행이 끝나면 폐기 PCB에 담기는 정보 PID(프로세스 ID, Process ID) 특정 프로세스를 식별하기 위해 부여되는 고유한 번호 레지스터 값 이전까지 사용했던 레지스터의 중간값 프로그램 카운터 등의 레지스터 값 프로세스 상태 입출력장치를 사용하기 위해 기다리는지, CPU를 기다리는지, CPU를 이용하는지 등 CPU 스케줄링 정보 프로세스가 언제, 어떤 순서로 CPU를 할당받았는지 메모리 관리 정보 프로세스가 어느 주소에 저장되어 있는지 베이스 레지스터, 한계 레지스터 값 등 페이지 테이블 정보 사용한 파일과 입출력장치 목록 실행과정에서 특정 입출력장치나 파일을 사용하는지 문맥 교환 프로세스 실행에 대한 중간 정보를 저장해야, 다음 차례가 왔을 때 이전까찌 실행했던 내용에 이어 다시 실행을 재개할 수 있음 문맥(context) 해당 프로세스의 PCB에 표현 문맥 교환(context switching) 기존 프로세스의 문맥을 PCB에 백업하고, 새로운 프로세스를 실행하기 위해 문맥을 PCB로 복구하여 새로운 프로세스를 실행하는 것 프로세스 A 실행 → A 문맥 저장 → B 문맥 로드 → 프로세스 B 실행 → B 문맥 저장 → … 너무 자주 하면 오버헤드가 발생하여 부정적인 효과 프로세스의 메모리 영역 PCB는 커널 영역에 생성 ...

09-1 운영체제를 알아야 하는 이유 운영체제란 자원(시스템 자원): 프로그램 실행에 마땅히 필요한 요소. CPU, 메모리 등 운영체제(operating system): 실행할 프로그램에 필요한 자원을 할당하고, 프로그램이 올바르게 실행되도록 돕는 특별한 프로그램 운영체제는 메모리 내 적당한 공간에 프로그램들을 적제하고, 더 이상 실행되지 않는 프로그램을 삭제 누가 어떤 순서로 얼마나 CPU를 사용하게 할지도 운영체제가 처리 입출력장치나 자원등을 관리 응용 프로그램과 하드웨어 사이에서 필요한 자원을 할당하고, 올바르게 실행되도록 관리하는 역할 커널 영역(kernel space): 운영체제가 메모리 내에서 적재되는 특별한 공간 ...

08-1 장치 컨트롤러와 장치 드라이버 키보드, 마우스 등 입출력장치에 보조기억장치도 포함 장치 컨트롤러 입출력장치는 CPU, 메모리보다 다루기 더 까다롭다. 많은 종류 키보드, 모니터, USB 메모리, SSD 등 다양하며 장치마다 속도, 데이터 전송 형식도 다양하여 규격화하기 어렵다. 낮은 데이터 전송률 전송률(transfer rate): 데이터를 얼마나 빨리 교환할 수 있는지를 나타내는 지표 전송률이 낮은 데이터는 같은 시간 동안 상대적으로 적은 데이터를 주고 받을 수 있음 장치 컨트롤러(device controller) 입출력 제어기(I/O controller), 입출력 모듈(I/O module) 입출력장치가 연결되는 하드웨어 모든 입출력장치는 장치 컨트롤러를 통해 컴퓨터 내부와 정보를 주고 받음 CPU와 입출력장치 간의 통신 중개, 오류 검출, 데이터 버퍼링 버퍼링(buffering): 전송률이 높은 장치와 낮은 장치 사이에 주고받는 데이터를 버퍼라는 임시 저장 공간에 저장하여 전송률을 비슷하게 맞추는 방법 버퍼(buffer): 임시 저장 공간 내부 구조 데이터 레지스터(data register) CPU와 입출력장치 사이에 주고받을 데이터가 담기는 레지스터. 버퍼링을 위한 버퍼 역할 상태 레지스터(status register) 입출력장치가 입출력 작업 상태, 오류 여부 등의 상태 정보 저장 제어 레지스터(control register) 입출력장치가 수행할 내용에 대한 제어 정보와 명령 저장 장치 드라이버 장치 드라이버(device driver) ...