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아주대학교 정보통신대학원 운영체제 과제 (기말고사)

"아주대학교 정보통신대학원 운영체제 과제 (기말고사)"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.01.30 최종저작일 2023.01
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아주대학교 정보통신대학원 운영체제 과제 (기말고사)
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    소개

    "아주대학교 정보통신대학원 운영체제 과제 (기말고사)"에 대한 내용입니다.

    목차

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    본문내용

    1. 아래와 같은 프로세스들이 각 스케줄링 전략에 따라 스케줄링되는 모습을 Gantt chart로 표현한 후, 평균 waiting time, 평균 Turnarround time을 구하시오.

    2. 아래 그림은 어떤 순간에서의 system의 상태를 RAG(resource allocation graph)로 표현한 것이다.
    1) graph reduction 방법을 사용하여 deadlock 발생 여부를 판별하시오.
    * graph reduction 알고리즘은 모든 사각형(edge)이 제거되어 RAG가 축소(reducilble)되면 데드락 (교착상태)이 발생하지 않으며, 사각형(edge)가 남아있어 RAG를 단순화(inreducilble) 할 수 없으면 데드락이 발생된 상태라고 판단한다.

    참고자료

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  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 프로세스 스케줄링 전략
      프로세스 스케줄링은 운영체제의 핵심 기능으로, CPU 자원을 효율적으로 배분하는 데 매우 중요합니다. FCFS, SJF, Round Robin 등 다양한 알고리즘이 있으며, 각각 장단점이 있습니다. 현대 시스템에서는 우선순위 기반 스케줄링과 멀티레벨 피드백 큐를 결합하여 대화형 작업과 배치 작업을 모두 효율적으로 처리합니다. 특히 컨텍스트 스위칭 오버헤드를 최소화하면서도 공정성을 유지하는 것이 중요하며, 실시간 시스템에서는 예측 가능성이 우선되어야 합니다. 적절한 스케줄링 전략 선택은 시스템 성능과 사용자 만족도에 직접적인 영향을 미칩니다.
    • 2. 교착상태(Deadlock) 감지 및 회피
      교착상태는 시스템 자원 할당에서 발생하는 심각한 문제로, 예방, 회피, 감지 및 복구 등 다양한 대응 방법이 있습니다. 은행가 알고리즘을 통한 회피는 안전하지만 자원 활용도가 낮을 수 있으며, 감지 및 복구 방식은 자원 활용도는 높지만 복구 비용이 큽니다. 실제 시스템에서는 교착상태 발생 가능성이 낮다고 가정하고 감지 메커니즘을 구현하는 것이 실용적입니다. 타임아웃 기반 감지나 리소스 그래프 분석 등의 기법이 효과적이며, 시스템 특성에 맞는 전략을 선택하는 것이 중요합니다.
    • 3. 요구페이징과 페이지 교체 전략
      요구페이징은 가상 메모리 구현의 핵심으로, 필요한 페이지만 메인 메모리에 로드하여 메모리 효율성을 극대화합니다. LRU, FIFO, LFU 등 다양한 페이지 교체 알고리즘이 있으며, LRU가 일반적으로 좋은 성능을 제공합니다. 페이지 폴트율을 최소화하는 것이 시스템 성능에 중요하며, 워킹셋 개념을 활용한 적응형 알고리즘도 효과적입니다. 다만 페이지 교체 결정에 따른 오버헤드와 디스크 I/O 비용을 고려해야 하며, 실제 구현에서는 하드웨어 지원과 소프트웨어 정책의 균형이 필요합니다.
    • 4. 저널링 파일 시스템(Journaling File System)
      저널링 파일 시스템은 시스템 장애 시 데이터 무결성을 보장하는 중요한 기술입니다. 메타데이터 저널링과 데이터 저널링 방식이 있으며, 메타데이터 저널링이 성능과 안정성의 균형을 잘 맞춥니다. ext3, ext4, NTFS 등 현대 파일 시스템에서 널리 사용되고 있으며, 크래시 복구 시간을 크게 단축시킵니다. 저널 크기와 커밋 주기 설정이 성능에 영향을 미치므로 신중한 튜닝이 필요합니다. 저널링으로 인한 추가 I/O 오버헤드가 있지만, 데이터 손실 방지의 이점이 훨씬 크므로 현대 시스템에서 필수적인 기능입니다.
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