[2주차] Quiz

1. Disk와 DRAM의 차이점을 3가지 이상 기술하시오. 
2. 30 페이지에서 논의된 트랩과 인터럽트의 차이점을 기술하시오. 

 

제출한 답안:

1.

Disk 와 DRAM 의 차이점

	Volatility	Capacity	Capacity	Interface
DRAM	Volatile	Faster than Disk	Smaller than Disk	Byte-unit interface
Disk	Non-vilatile	Slower than DRAM	Bigger than DRAM	Sector-unit interface

DRAM 과 Disk 의 차이점을 살펴보면 이러하다. 

DRAM 은 휘발성이고 Disk 는 비휘발성이다. 

 메모리 계층구조를 보면 Disk는 아래쪽에 있고 DRAM 은 위쪽에 있다. 

그래서 속도 면에서 DRAM 이 Disk 보다 빠르고 용량은 DRAM 이 작고 Disk 는 용량이 큰 편이다.

CPU 는 Byte단위로 접근이 가능하다. 따라서 DRAM의 데이터는 직접 접근이 가능하지만 Disk는 직접 접근이 불가능하다.   CPU가 Disk 에 있는 데이터를 접근하기 위해서는 DRAM 으로 올린후에 CPU로 올라가야 한다. 그 이유는 Disk 는 Sector단위이고 DRAM은 Byte 단위이기 때문이다.  이렇게 접근 단위가 다름으로써 로딩이라는 것이 필요하다. 

 

2.

인터럽트와 트랩의 차이점

 

트랩(trap)은 프로그램 내에서 발생하는 것이고 내부 인터럽트나 소프트웨어 인터럽트라고 하며 CPU로부터 실행하는 운영오류 등을 포함한다. 트랩은 발생하는 시점이 프로그램의 일정한 지점이라는 점에서 동기적이다. 한마디로 고정된 영역에서 일어난다.

인터럽트(interrupt)는 외부 인터럽트나 하드웨어 인터럽트라고 불리며 일반적으로 인터럽트라 하면 하드웨어 인터럽트를 의미한다. 인터럽트는 프로그램 외부상황에 따라서 발생 시점이 일정하지 않기 때문에 비동기적이다. 하드웨어 인터럽트들은 CPU외의 다른 장치들에서 발생한다. 키보드, 디스크 드라이브, CD-ROM, 사운드 카드, 마우스와 같은 장치들이 이에 포함된다.

간단히 말하자면 트랩은 사용자 프로그램의 명령에 의해 생성되고 인터럽트는 하드웨어 장치에 의해 생성된다.

 

인터럽트와 트랩의 차이점을 알아보면서 인터럽트의 동작원리도 찾아보았다.

인터럽트 요청을 받은 컴퓨터는 CPU에서 실행중인 프로그램을 중단 후 PCB에 저장한다. 그 다음 인터럽트가 어떤 종류인지 구별하기 위해 Interrupt Handler 라는 녀석을 사용하게 된다. 인터럽트를 확인하고 인터럽트에 맞는 처리 루틴을 가져오는데 이때 처리 루틴의 주소가 있는 ‘인터럽트 벡터 테이블’을 참조하게 된다. 인터럽트를 처리한 후에 끝나게 되면 CPU에 저장해놨던 process를 불러서 실행시킨다.

 

1. 괄호 넣기: OS는 CPU를 가상화하기 위하여 (   )라는 기법과 (   )라는 정책을 사용한다. (1점) 
2. 그림 5.2의 10 라인이 수행된 후 부모와 자식의 상태는 각각 어떻게 됩니까? 15라인이 수행된 후 부모와 자식의 상태는? 18라인이 수행된 후 부모와 자식의 상태는? (1.5점)

 

제출한 답안:

1.

OS는 CPU를 가상화하기 위하여 (  context switch(문맥교환) )라는 기법과 (  Scheduling(스케줄링) )라는 정책을 사용한다.

 

2.

일단 p2.c 가 실행되면 프로세스가 running중인 것이다. 따라서 부모 프로세스가 running 중이다.

10번째 라인이 수행 된 후에는 fork()로 인하여 자식 프로세스가 생성된다. 여기서 부모 프로세스가 먼저 실행된다고 가정하자. 

그러면 부모 프로세스는 running 중이고 자식 프로세스는 생성과 동시에 메모리가 충분하다면 ready 상태일 것이다. 

그러면 16번째 라인의 else로 가서 17번째의 int wc = wait(NULL); 을 실행하게 될 것이다. 이 때 자식 프로세스가 살아나면서 부모 프로세스는 waiting 상태가 되고 자식은 running 상태가 된다.

그러면 15번째 라인이 수행 된 후 자식 프로세스는 종료해서 terminated 상태가 되고 18번째 라인이 실행되면 부모 프로세스는 다시 running하고 종료하게 된다. 

 

정리해보면 

10번째 라인 : 부모 프로세스 - Running, 자식 프로세스 - Ready

15번째 라인 : 부모 프로세스 - Waiting, 자식 프로세스 - Running

18번째 라인 : 부모 프로세스 - Running, 자식 프로세스 - Terminated

 

 

반대로 p2.c 가 실행 될 때 자식 프로세스가 먼저 실행된다고 가정해보자. 

10번째 라인이 수행 된 후에 부모 프로세스는 ready 상태가 될 것이고 자식 프로세스는 running상태가 될 것이다. 

자식 프로세스가 실행 중이기 때문에 15번째 라인에서 그대로 자식 프로세스는 running 상태 이고 부모 프로세스는 ready 상태이다.

그리고 자식 프로세스가 종료되고 부모 프로세스가 살아난다. 이 때 else 문에 들어가게 되서 wait를 만나지만 이미 자식 프로세스는 종료가 되었기 때문에  그리고 18번째 라인에 가면 부모 프로세스는 running 상태이고 자식 프로세스는 terminated 이다. 

 

정리해보면 

10번째 라인 : 부모 프로세스 - Ready, 자식 프로세스  - Running

15번째 라인 : 부모 프로세스 - Ready, 자식 프로세스 - Running

18번째 라인 : 부모 프로세스 - Running, 자식 프로세스 - Terminated