그림으로 배우는 구조와 원리 운영체제 - 연습문제 2장 풀이
junyeokk
그림으로 배우는 구조와 원리 운영체제 - 연습문제 2장 풀이CSE/운영체제 (operating system)2023. 12. 23. 20:29@junyeokk
Table of Contents
본 게시글은 그림으로 배우는 구조와 원리 운영체제 (개정 3판) - 연습문제 2장 풀이입니다. 제가 이 책을 공부하면서 풀었던 풀이의 흔적이므로 정답이 아닐 수 있습니다. 혹여나 틀린 부분이 있어 오류를 댓글로 지적해주신다면 감사하겠습니다.

 

  1. 운영체제의 기능으로 적당하지 않은 것은?

① 컴퓨터 시스템의 초기화 기능

② 효율적인 자원 관리와 할당 기능

③ 고급 언어로 작성한 프로그램을 기계어로 번역하는 기능 → 컴파일러나 인터프리터가 담당함. 운영체제는 이러한 프로그램들을 실행시키고 관리하는 역할을 함

④ 오류 검사 및 복구 기능

 

 

  1. 운영체제의 목적과 가장 거리가 먼 것은?

① 사용자 인터페이스 제공

② 주변장치 관리

③ 데이터 압축 및 복원 → 주로 특정 응용 프로그램이나 유틸리티 프로그램의 기능으로, 운영체제의 주된 목적은 아님

④ 신뢰성 향상

 

 

  1. 운영체제의 성능 판단 요소로 거리가 먼 것은?

① 처리 능력

② 비용 → 운영체제의 성능과 직접적인 관련이 없음

③ 신뢰도

④ 사용 가능도

 

 

  1. 운영체제의 설명으로 옳지 않은 것은?

① 운영체제는 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스로 동작하는 일종의 하드웨어 장치이다. → 소프트웨어임

② 운영체제는 컴퓨터를 편리하게 사용하고 컴퓨터 하드웨어를 효율적으로 사용할 수 있게 한다.

③ 운영체제의 성능 평가 요소에는 처리 능력, 반환시간, 사용 가능도, 신뢰도 등이 있다.

④ 운영체제는 프로세스, 메모리, 주변장치, 파일 등을 관리한다.

 

 

  1. 운영체제의 역할과 거리가 먼 것은?

① 시스템의 오류 검사 및 복구

② 자원의 스케줄링 기능 제공

③ 원시 프로그램에 대한 토큰 생성 → 컴파일러의 역할로, 소스 코드를 분석하고 기계어로 번역하는 과정에서 이루어짐

④ 자원 보호 기능 제공

 

 

  1. 운영체제의 운용 방법 중 시분할 체제의 설명으로 옳지 않은 것은?

① 일괄 처리 형태에서 사용자 대기시간을 줄이는 대화식 처리 형태이다.

② 여러 사용자가 프로세서를 공유하고 있지만, 마치 자신만이 독점하여 사용하는 것처럼 느끼게 한다.

③ 좋은 응답시간을 제공하려고 각 사용자에게 일정 프로세서 시간만큼 차례로 할당하는 SJF 스케줄링을 제공한다. → 시분할 시스템에서는 SJF(Shortest Job First) 스케줄링이 아닌 타임 슬라이스를 기반으로 하는 스케줄링 방식을 사용함

④ 단위 작업 시간을 time slice라고 한다.

 

 

  1. 컴퓨터 시스템 성능을 향상시키는 스풀링의 설명으로 옳지 않은 것은?

① 여러 작업의 입출력과 계산을 동시에 수행할 수 있다.

② 스풀 공간으로 주기억장치의 일부를 사용하며, 소프트웨어적인 방법이다. → 저속의 입출력 장치에서 데이터를 읽어 중간 저장 장치(일반적으로 디스크)에 저장한 후, CPU가 필요할 때 이 데이터를 사용함

③ 제한된 수의 입출력장치만 사용하여 입출력 장치의 지연을 방지한다.

④ 저속의 입출력장치에서 읽어 온 자료를 우선 중간의 저장 장치에 저장하는 방법이다.

 

 

  1. 운영체제의 목적 중 다음 설명에 해당하는 것은?
컴퓨터 시스템 내의 한정된 각종 자원을 여러 사용자가 요구할 때, 어느 정도 신속하고 충분히 지원할 수 있는지를 나타내는 정도이다. 사용 가능한 하드웨어 자원의 수나 다중 프로그래밍의 정도 등 요소가 좌우하는 것으로, 같은 종류의 시스템 자원 수가 많을 때 높아질 수 있다.

① Reliability

② Throughput

③ Turn around time

④ Availability → 컴퓨터 시스템의 자원이 사용자의 요구에 부응하여 신속하고 충분히 지원되는 정도를 의미함

 

 

  1. 운영체제의 운영 방법 중 'Quantum'과 관계되는 것은?

① Real time processing system

② Batch processing system

③ Time sharing system → 시스템의 CPU 시간을 작은 단위로 나누어 여러 사용자 또는 여러 작업에 할당함

④ Distributed processing system

풀이: Quantum은 Time slice의 다른 표현법이다.

 

 

  1. 운영체제의 운영 방법 중 동시에 프로그램을 수행할 수 있는 프로세서를 2개 이상 두고, 각각 그 업무를 분담하여 처리할 수 있는 방법은?

① Multiprocessing system → 여러 개의 프로세서를 사용하여 동시에 여러 작업을 처리할 수 있는 시스템

② Time sharing system

③ Real time system

④ Multiprogramming system

풀이: 다중 처리 시스템에 관한 설명이다.

 

 

  1. 프로그램이 프로세서가 수행하는 속도와 프린터 등에서 결과를 처리하는 속도의 차이를 극복하려고 디스크 저장 공간을 사용하는 방법은?

① 링킹(Linking)

② 사이클 스틸링(Cycle Stealing)

③ 스풀링(Spooling) → Simultaneous Peripheral Operations On-Line의 약자로, 프로세서의 빠른 속도와 상대적으로 느린 입출력 장치 사이의 속도 차이를 극복하기 위해 디스크와 같은 보조 저장 장치를 사용하는 방법

④ 페이징(Paging)

 

 

  1. 시스템 성능 평가 요인으로 거리가 먼 것은?

① 신뢰도

② 처리 능력

③ 응답시간

④ 프로그램 크기

 

 

  1. 운영체제의 기능으로 거리가 먼 것은?

① 자원을 효율적으로 사용하려고 자원의 스케줄링 기능을 제공한다.

② 사용자와 시스템 간의 편리한 인터페이스를 제공한다.

③ 데이터를 관리하고 데이터 및 자원의 공유 기능을 제공한다.

④ 2개 이상의 목적 프로그램을 합쳐서 실행 가능한 프로그램으로 만든다.

 

 

  1. 프로세서와 입출력장치의 속도 차이를 줄이는 데 사용하는 방법은?

① 기억장치 보호(Storage Protection)

② 기억장치 상호 배치(Storage Interleaving)

③ 버퍼링(Buffering)

④ 폴링(Polling)

 

 

  1. 하나의 프로세서는 같은 지점에서 여러 작업을 동시에 수행할 수 없기 때문에 프로세서의 전체 사용 기간을 작은 단위 작업 시간(Time slice)로 나누어 그 시간 동안만 번갈아 가면서 프로세서를 할당하여 각 작업을 처리하는 방법은?

① 실시간 처리 시스템

② 시분할 시스템

③ 다중 처리 시스템

④ 일괄 처리 시스템

 

 

  1. 운영체제의 발달 과정을 순서대로 나열한 것은?
(ㄱ) 일괄 처리 시스템
(ㄴ) 분산 처리 시스템
(ㄷ) 다중 모드 시스템
(ㄹ) 시분할 시스템

① ㄱ → ㄹ → ㄷ → ㄴ

② ㄷ → ㄴ → ㄹ → ㄱ

③ ㄱ → ㄷ → ㄹ → ㄴ

④ ㄷ → ㄹ → ㄴ → ㄱ

 

 

  1. 운영체제의 목적 중 다음 사항과 가장 관계있는 것은?
시스템이 정확하게 작동하는 정도
하드웨어적인 오류의 자체 회복 재시도
소프트웨어의 오류에 대한 상세한 메시지 제공
상호 조회 시스템 구성

① 처리 능력 증대

② 응답시간 단축

③ 신뢰도 향상

④ 사용 가능도 증대

 

 

  1. 운영체제의 성능 평가 기준 중 시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도를 의미하는 것은?

① throughput

② reliability → 시스템이 얼마나 정확하고 오류 없이 작동하는지를 나타내는 지표

③ turn around time

④ availability

 

 

  1. 몇 개의 작업을 동시에 주기억장치에 적재하여 실행하는 처리 방법은?

① 일괄 처리

② 다중 프로그래밍 → 여러 프로그램이 메모리에 동시에 적재되어 CPU가 효율적으로 활용될 수 있도록 하는 시스템

③ 대화식 처리

④ 온라인 처리

 

 

  1. 운영체제의 목적으로 거리가 먼 것은?

① 컴퓨터와 사용자 간의 인터페이스 제공

② 자원 스케줄링 및 효율적 운영

③ 신뢰도 향상 및 반환시간 증가 → 반환시간을 줄이는 것이 중요함

④ 주변장치 관리

 

 

  1. 스풀링과 버퍼링을 잘못 설명한 것은?

① 버퍼링은 디스크를 큰 버퍼처럼 사용한다. → 스풀링. 스풀링은 디스크와 같은 보조 저장 장치를 사용해 입출력 작업을 저장하고 관리함

② 버퍼링은 프로세서의 효율적인 시간 관리를 지향하려고 도입했다.

③ 스풀링은 여러 작업에서 입출력과 계산을 동시에 수행한다.

④ 스풀링은 시스템의 효율을 높일 수 있는 방향으로 다음에 수행할 작업의 선택과 관련된 스케줄링을 가능하게 한다.

 

 

  1. 운영체제에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 다중 사용자와 다중 응용 프로그램 환경에서 자원의 현재 상태를 파악하고, 자원을 분배하는 스케줄링을 담당한다.

② 프로세서, 메모리 공간, 기억장치, 입출력장치 등 자원을 관리한다.

③ 운영체제의 종류로는 매크로 프로세서, 어셈블러, 컴파일러 등이 있다. → 운영체제와 관련 없는 프로그래밍 언어 처리 도구들

④ 입출력장치와 사용자 프로그램을 제어한다.

 

 

  1. 운영체제의 기능으로 거리가 먼 것은?

① 사용자의 편리한 환경 제공

② 처리 능력 및 신뢰도 향상

③ 컴퓨터 시스템의 성능 최적화

④ 언어 번역 및 자원의 효율적 사용

 

 

  1. 다음은 운영체제가 해결할 문제점이다. 이런 문제점이 발생한 직접적인 원인으로 가장 타당한 것은?
교착 상태 예방, 회피, 발견, 회복 등 처리 문제
프로세서와 자원의 할당 문제
메모리 관리 문제
병행성 제어 문제
공존하는 프로그램 간의 충돌 해결 문제

① 메모리 및 자원의 효율적인 사용

② 사용자에게 편리한 인터페이스 제공

③ 다중 프로그래밍 방법 이용 → 다중 프로그래밍은 동시에 여러 프로그램을 메모리에 적재하여 CPU가 번갈아 가며 각 프로그램을 처리하는 방식임

④ 프로세서 처리 속도 및 입출력장치의 속도 차이

 

 

  1. 한정된 시간 제약 조건에서 데이터를 분석하여 처리하는 시스템으로, 비행기 제어 시스템이나 교통 제어 시스템 등에 사용하는 운영체제는?

① 분산 처리 시스템(Distributed Processing System)

② 일괄 처리 시스템(Batch Processing System)

③ 실시간 시스템(Real Time System) → 정해진 시간 안에 특정 작업을 완료해야 하는 환경에서 사용됨

④ 병렬 처리 시스템(Paralled Processing System)

 

 

  1. 일괄 처리 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 컴퓨터 시스템을 효율적으로 사용할 수 있다.

② 적절한 작업 제어 언어를 제공해야 한다.

③ 실행 결과를 즉시 받아 볼 수 있어서 응답시간이 짧다. → 작업을 모아서 순차적으로 처리하기 때문에 개별 작업에 대한 즉각적인 응답을 제공하지 않음

④ 비슷한 성격의 작업을 한꺼번에 모아서 처리하는 시스템이다.

 

 

  1. 운영체제를 바르게 설명한 것끼리 나열한 것은?
(ㄱ) 사용자와 시스템 간에 용이한 인터페이스를 제공한다.
(ㄴ) 자원의 효과적 관리 및 스케줄링을 수행한다.
(ㄷ) 시스템의 오류를 검사하고 복구한다.
(ㄹ) 프로그램 실행을 위한 목적 프로그램을 생성한다.

① ㄱ, ㄹ

② ㄴ, ㄹ

③ ㄱ, ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

 

 

  1. 운영체제의 운용 방법 중 시분할 처리 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 하나의 프로세서를 여러 작업이 일정한 시간 간격 동안 사용함으로써 각 직업은 프로세서를 공유한다.

② Round-Robin 방법이라고도 한다.

③ 다중 프로그래밍 방법과 결합하여 마치 모든 작업을 동시에 진행하는 것처럼 대화식 처리가 가능하다.

④ 시스템의 효율을 향상시키려고 작업량이 일정한 수준이 될 때까지 모아 두었다가 한꺼번에 처리한다. → 한꺼번에 처리하는 것은 일괄 처리 방식

 

 

  1. 운영체제의 수행 기능을 모두 나열한 것은?
(ㄱ) 목적 프로그램과 라이브러리, 로드 모듈을 연결하여 실행 가능한 로드 모듈을 만든다.
(ㄴ) 사용자 간에 데이터를 공유할 수 있도록 한다.
(ㄷ) 사용자와 컴퓨터 시스템 간의 인터페이스 기능을 제공한다.
(ㄹ) 자원의 스케줄링 기능을 제공한다.

① ㄱ, ㄴ

② ㄱ, ㄷ, ㄹ

③ ㄴ, ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

 

 

  1. 다중 프로그래밍 시스템과 시분할 처리 시스템은 모두 다수의 사용자에게 서비스를 제공한다. 가장 적절한 설명은?

① 다중 프로그래밍은 실행 시간이 짧은 작업에 유리하고, 시분할 처리는 실행 시간이 긴 작업에 유리하다.

② 다중 프로그래밍과 시분할 처리는 모두 일정하게 나눈 시간만큼 작업에 할당한다.

③ 다중 프로그래밍과 시분할 처리 모두 실행 시간이 긴 작업에 유리하다.

④ 다중 프로그래밍은 처리량의 극대화를 꾀하고, 시분할 처리는 응답시간의 최소화를 꾀한다.

 

 

  1. 운영체제의 작업 수행 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 하나의 컴퓨터 시스템에서 여러 프로그램을 함께 메인 메모리에 적재하고, 이들이 처리 장치를 번갈아 사용하며 실행하도록 하는 것을 다중 프로그래밍이라고 한다.

② 컴퓨터 한 대를 여러 사용자가 동시에 대화식으로 사용하는 방법으로, 처리 속도가 매우 빨라 각 사용자는 시스템을 독립적으로 사용하는 것처럼 인식하는 시스템을 일괄 처리 시스템이라고 한다. → 시분할 처리 시스템은 여러 사용자가 컴퓨터를 동시에 대화식으로 사용하는 것을 가능하게 하며, 각 사용자에게 시간을 할당하여 사용자 각각이 컴퓨터를 독립적으로 사용하는 것처럼 느끼게 함

③ 프로세서를 둘 이상 설치하여 여러 명령을 동시에 처리하는 시스템을 다중 처리 시스템이라고 한다.

④ 컴퓨터 여러 대가 작업을 나눠 처리하고, 그 내용이나 결과를 네트워크를 이용하여 상호 교환하도록 연결된 시스템을 분산 처리 시스템이라고 한다.

 

 

  1. 운영체제에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

① 운영체제는 컴퓨터를 운영하는 제어 루틴으로 구성된다.

② 운영체제 이외의 프로그램들은 운영체제가 제공한 기능에 의존하여 컴퓨터 시스템의 자원에 접근한다.

③ 운영체제는 일종의 시스템 명령어이므로, 사용자는 운영체제와 직접 상호작용할 수 없다.

④ 운영체제는 컴퓨터 하드웨어와 사용자 사이의 인터페이스 역할을 한다.

 

 

  1. 운영체제의 주요 기능을 자원 관리와 시스템 관리로 나눠 기술하시오.
  • 자원 관리
    • 프로세서 관리: 운영체제는 CPU 시간을 여러 프로세스나 프로그램들 사이에 할당하고, 실행 순서를 조절함. 이를 위해 스케줄링 알고리즘을 사용하여 작업 처리 순서를 결정함
    • 메모리 관리: 운영체제는 주 기억 장치를 효율적으로 사용하고 관리함. 이는 프로세스의 메모리 할당, 해제 및 주소 변환을 포함함. 또한 가상 메모리 기술을 사용하여 물리적 메모리의 한계를 극복하고 프로그램 크기를 관리함
    • 파일 관리: 파일 시스템을 통해 데이터를 효율적으로 저장하고 접근할 수 있도록 관리함. 파일 생성, 삭제, 읽기, 쓰기 등의 기능을 제공하며, 파일과 디렉토리의 구조를 유지함
    • 장치 관리: 입출력 장치를 관리하고, 드라이버를 통해 하드웨어와의 인터페이스를 제공함. 이는 장치에 대한 요청과 오류 처리, 버퍼링, 스풀링 등을 포함함
  • 시스템 관리
    • UI 제공: 명령 줄 인터페이스(CLI) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 사용자와 상호작용함
    • 시스템 보안 및 보호: 운영체제는 시스템의 보안을 유지하고 사용자와 시스템 자원을 보호함. 이는 액세스 제어, 사용자 인증, 권한 관리 등을 포함함
    • 에러 감지 및 복구: 시스템의 오류를 감지하고, 이를 복구하거나 대응하는 기능을 제공함
    • 네트워킹: 네트워크를 통한 자원 공유와 통신 기능을 제공함. 이를 위해 네트워크 프로토콜과 서비스를 관리함
    • 멀티태스킹과 병렬 처리: 여러 프로그램을 동시에 실행할 수 있게 하며, 멀티코어 프로세서의 경우 병렬 처리를 통해 성능을 향상시킴

 

 

  1. 운영체제의 발전 목적은?
  • 효율성 증대: 하드웨어 자원을 효율적으로 관리해 시스템의 전반적인 효율성을 높임
  • 사용자 편의성 제공: 사용자가 컴퓨터와 상호작용하는 데 필요한 편리한 인터페이스를 제공함
  • 자원 관리와 할당: 컴퓨터의 모든 자원을 관리하고 필요에 따라 적절하게 할당함
  • 시스템 안정성 및 보안 유지: 시스템의 안정성을 유지하고 보안을 강화함
  • 멀티 태스킹 지원: 작업 스케줄링 및 자원 할당을 통해 여러 사용자와 프로그램이 동시에 작업할 수 있도록 지원함
  • 신뢰성 및 오류 대응: 오류가 발생했을 때 시스템이 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 신뢰성 있는 설계와 오류 대응 기능을 제공함
  • 네트워킹 및 통신 지원: 네트워크를 통한 데이터의 전송과 통신 기능을 지원하여 사용자가 원격지에서도 데이터에 접근하고 작업을 수행할 수 있도록 함

 

 

  1. 운영체제의 정의와 역할을 기술하시오.
  • 자원 관리: 운영체제는 컴퓨터 시스템의 모든 자원을 관리
  • 프로세스 관리: 시스템에서 실행되는 모든 프로세스를 관리
  • 메모리 관리: 운영체제는 메모리 할당과 해제를 관리하고, 주기억장치를 효율적으로 사용할 수 있도록 함. 페이징, 세그멘테이션, 가상 메모리 등의 기법을 사용함
  • 파일 시스템 관리: 운영체제는 파일의 생성, 삭제, 수정, 조직 및 접근을 관리합니다. 또한 데이터의 저장 및 검색, 보안 및 보호 기능을 제공합니다.
  • 입출력 관리: 운영체제는 다양한 입출력 장치와의 인터페이스를 제공하고, 입출력 요청의 스케줄링과 버퍼링을 관리합니다.
  • 사용자 인터페이스 제공: 운영체제는 사용자와 시스템 간의 상호작용을 위한 인터페이스를 제공합니다. 이는 커맨드 라인 인터페이스(CLI) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 형태일 수 있습니다.
  • 보안 및 접근 제어: 운영체제는 시스템의 보안을 유지하고 무단 접근으로부터 보호합니다. 이는 사용자 계정 관리, 암호화, 접근 제어 목록, 방화벽 설정 등을 포함합니다.
  • 오류 감지 및 복구: 운영체제는 시스템 오류를 감지하고, 오류로 인한 시스템 중단이나 데이터 손실을 방지하기 위한 복구 작업을 수행합니다.

 

 

  1. 프로세스를 관리하는 운영체제의 주요 활동은?
  • 프로세스 생성 및 삭제: 운영체제는 사용자 또는 시스템 요청에 따라 프로세스를 생성하고, 해당 프로세스의 수행이 끝나면 프로세스를 종료함. 프로세스 생성에는 자원 할당이 포함되며, 프로세스 종료에는 자원 해제가 포함됨
  • 프로세스 스케줄링: 프로세서(CPU)는 한 번에 하나의 프로세스만 실행할 수 있으므로, 운영체제는 여러 프로세스 사이에서 CPU 시간을 효율적으로 분배하는 스케줄링을 담당함
  • 프로세스 동기화: 멀티프로세싱 환경에서 여러 프로세스가 동시에 실행될 때, 데이터의 일관성과 무결성을 유지하기 위해 프로세스들 간의 실행 순서를 조정하는 것입니다. 이는 세마포어, 뮤텍스, 모니터 등을 통해 이루어집니다.
  • 교착 상태(Deadlock) 관리: 둘 이상의 프로세스가 서로 상대방이 점유한 자원을 요구하며 무한정 대기하는 상태를 교착 상태라고 합니다. 운영체제는 교착 상태의 발생을 예방, 회피, 탐지 및 복구하는 역할을 합니다.
  • 프로세스 통신: 프로세스 간에 정보를 교환하는 메커니즘을 제공합니다. 이는 공유 메모리 방식과 메시지 전달 방식으로 구현될 수 있습니다.
  • 프로세스 보안 및 보호: 운영체제는 프로세스들이 서로의 메모리 영역을 침범하지 않도록 관리하고, 프로세스들이 안전하게 실행될 수 있도록 보호합니다.

 

 

  1. 파일을 관리하는 운영체제의 주요 활동은?
  • 파일 생성 및 삭제: 요청에 따라 새로운 파일을 생성하고, 더 이상 필요하지 않은 파일을 삭제함
  • 파일 읽기 및 쓰기: 파일 시스템을 통해 데이터를 파일에 쓰고, 파일에서 데이터를 읽는 작업을 관리함
  • 파일의 조직 및 관리: 파일은 디스크와 같은 저장 장치에 효율적으로 저장되어야 하며, 이를 위해 파일 시스템이 파일의 구조와 저장 방법을 정의하고 관리함
  • 디렉토리 관리: 파일들을 체계적으로 관리하기 위해 디렉토리(폴더)를 사용하며, 운영체제는 디렉토리의 생성, 삭제, 변경 등을 관리함
  • 접근 제어: 파일에 대한 접근을 관리하여, 사용자 또는 프로그램이 허가된 파일에만 접근할 수 있도록 함.
  • 백업 및 복구: 중요한 파일을 보호하기 위해 정기적으로 백업을 수행하고, 필요할 때 복구할 수 있는 기능을 제공함
  • 파일 시스템의 유지보수: 파일 시스템의 일관성을 유지하고, 오류가 발생했을 때 복구하는 작업을 포함함
  • 파일의 저장 방식: 파일이 저장 장치에 어떻게 배치될지 결정하고, 파일을 효율적으로 저장하고 검색할 수 있는 방식을 제공함

 

 

  1. 메모리를 관리하는 운영체제의 주요 활동은?
  • 메모리 할당: 프로세스 또는 프로그램이 실행될 때, 필요한 메모리 공간을 할당함
  • 주소 지정: 프로그램이 메모리에 로드될 때, 각 변수와 명령어에 실제 메모리 주소를 할당함
  • 메모리 보호: 실행 중인 프로세스가 다른 프로세스의 메모리 영역을 침범하지 못하도록 보호하는 기능을 수행함
  • 스왑(Swap) 관리: 메모리가 부족할 때, 현재 사용하지 않는 프로세스를 보조기억장치로 이동시키는 스와핑을 관리함
  • 페이징 및 세그먼테이션: 메모리를 효율적으로 관리하기 위해 페이징 또는 세그먼테이션 기법을 사용함
  • 가상 메모리 관리: 가상 메모리 시스템을 통해 프로세스에게 물리적 메모리보다 더 큰 메모리 공간을 제공하는 것처럼 보이게 함
  • 캐시 관리: 자주 사용되는 데이터를 빠르게 접근할 수 있도록 메모리 캐시를 관리함
  • 메모리의 통합과 분할: 메모리의 낭비를 방지하기 위해 사용하지 않는 메모리 영역을 통합하고, 필요에 따라 메모리를 분할하여 효율적으로 사용함

 

 

  1. 시분할 시스템 운영체제를 설명하고 장단점을 기술하시오.
  • 시분할 시스템(Time-Sharing System) 운영체제는 여러 사용자가 컴퓨터 리소스를 동시에 공유하고 사용할 수 있도록 설계된 시스템임. 이 시스템에서는 프로세서의 시간을 작은 단위(타임 슬라이스)로 분할하여 여러 사용자의 작업(프로세스)에 번갈아 할당함
  • 시분할 시스템의 주요 특징
    • 다중 사용자 지원: 여러 사용자가 동시에 시스템에 접근하고 작업을 수행할 수 있음
    • 대화형 처리: 사용자와 시스템 간의 상호작용이 가능하며, 입력과 결과를 실시간으로 받아볼 수 있음
    • CPU 시간의 공정한 배분: 각 사용자 또는 작업에게 공평하게 CPU 시간이 할당됨
    • 작업 전환의 빠른 속도: 시스템은 빠르게 다른 사용자의 작업으로 전환하여 응답시간을 최소화함
  • 장점
    • 자원 효율성: 여러 사용자가 시스템 자원을 공유하므로 자원 사용의 효율성이 높음
    • 응답 시간 단축: 사용자는 자신의 작업에 대한 빠른 응답을 받을 수 있음
    • 대화식 처리: 사용자가 프로그램 실행 중에 입력을 제공하고 즉시 결과를 볼 수 있음
    • 시스템 자원의 최적화: 여러 작업을 동시에 처리함으로써 시스템 자원을 최대한 활용함
  • 단점
    • 시스템 오버헤드: 작업 간 전환, 메모리 관리 등으로 인해 시스템에 추가적인 부하가 발생함
    • 보안 및 프라이버시 문제: 다수의 사용자가 시스템을 공유하기 때문에 보안과 프라이버시 관리가 중요함
    • 자원 경쟁: 많은 사용자가 시스템을 사용할 경우 자원에 대한 경쟁이 발생할 수 있음
    • 스케줄링 복잡성: 효과적인 타임 슬라이스 관리와 작업 스케줄링이 필요함

 

 

  1. 다중 프로그래밍 시스템과 다중 처리 시스템의 차이를 설명하시오.
  • 다중 프로그래밍 시스템 (Multiprogramming System)
    • 하나의 프로세서가 여러 프로그램을 메모리에 적재하여 CPU가 유휴 상태에 빠지지 않도록 관리하는 시스템임. 이 시스템은 프로세서의 시간을 최대한 활용하여 시스템의 효율성을 높임
  • 다중 처리 시스템 (Multiprocessing System)
    • 두 개 이상의 프로세서가 동시에 여러 작업을 처리하는 시스템임. 각 프로세서는 독립적으로 작업을 수행하거나 협력하여 복잡한 작업을 처리할 수 있음
  • 차이점
    • 프로세서의 수: 다중 프로그래밍은 단일 프로세서, 다중 처리는 다수의 프로세서를 사용함
    • 작업 처리 방식: 다중 프로그래밍은 시간 분할을 통해 단일 프로세서에서 여러 작업을 처리하는 반면, 다중 처리는 여러 프로세서가 동시에 다양한 작업을 병렬로 처리함
    • 목적과 효율성: 다중 프로그래밍은 CPU 유휴 시간을 줄이는 것에 중점을 두고, 다중 처리는 작업의 처리 속도와 성능을 향상시키는 데 초점을 맞춤

 

 

  1. 다중 프로그래밍의 주요 장점은?
  • CPU 이용률 향상: CPU의 유휴 시간을 최소화하여 프로세서의 이용률을 극대화함
  • 처리량 증가: 여러 프로그램이 동시에 실행되므로 시스템은 더 많은 작업을 더 빨리 완료할 수 있음
  • 자원 활용 극대화: 메모리와 같은 시스템 자원이 지속적으로 활용되므로 자원 활용의 효율성이 증가함
  • 사용자 대기 시간 감소: 여러 사용자 또는 작업이 시스템을 공유하기 때문에, 개별 사용자나 작업의 대기 시간이 감소함
  • 시스템 비용 효율성: 다중 프로그래밍을 통해 하나의 시스템으로 여러 작업을 처리할 수 있기 때문에, 전체적인 시스템 운영 비용이 절감됨

 

 

  1. 운영체제의 사용자 서비스를 설명하시오.
  • UI 제공: 운영체제는 사용자와 시스템 간의 상호작용을 위한 인터페이스를 제공함
  • 프로그램 실행: 사용자가 프로그램을 쉽게 실행할 수 있도록 지원함
  • 입출력 작업: 파일이나 장치에 대한 입출력 요청을 관리하고, 사용자가 필요한 데이터를 쉽게 읽고 쓸 수 있도록 지원함
  • 파일 시스템 조작: 사용자가 파일과 디렉토리를 쉽게 생성, 삭제, 관리, 탐색할 수 있도록 도와줌
  • 통신: 네트워크를 통한 데이터의 전송 및 수신을 지원함
  • 오류 탐지 및 처리: 시스템 운영 중 발생할 수 있는 다양한 오류를 탐지하고 적절한 오류 메시지를 제공하며, 필요한 경우 복구 작업을 수행함
  • 자원 할당: 멀티태스킹 환경에서 여러 프로그램이 자원을 공유할 수 있도록 메모리, CPU 시간, 디스크 공간 등의 자원을 효율적으로 할당 및 관리함

 

 

  1. 시스템 호출의 개념과 시스템 호출 방법을 설명하시오.
  • 시스템 호출의 개념
    • 운영체제의 핵심 기능을 사용자 프로그램에 제공하는 수단임. 예를 들어, 파일 읽기/쓰기, 메모리 할당, 프로세스 생성 및 관리 등의 기능은 운영체제의 커널이 관리하며 프로그램은 이러한 기능을 시스템 호출을 통해 요청하고 사용함
  • 시스템 호출 방법
    • 시스템 호출 인터페이스 → 커널 모드 전환 → 시스템 호출 식별자 → 파라미터 전달 → 실행 및 반환

 

 

  1. 계층 구조 운영체제의 장점은?
  • 모듈성: 운영체제를 독립적인 모듈로 구분하여 개발 및 유지보수가 용이함. 하나의 계층을 수정하더라도 다른 계층에 미치는 영향을 최소화할 수 있음
  • 보안 및 보호: 각 계층은 그 아래 계층의 자원을 보호하며, 보안 정책을 각 계층에서 구현하여 시스템 전체의 보안을 강화할 수 있음
  • 확장성: 새로운 기능이나 기술을 시스템에 추가하기 쉬움. 새로운 계층을 추가하거나 기존 계층을 확장하여 새로운 기능을 통합할 수 있음
  • 재사용성: 각 계층은 독립적인 모듈로서, 다른 시스템이나 상황에서도 재사용 가능함. 이는 소프트웨어 개발의 효율성을 높이는 데 기여함

 

 

  1. 단일 커널 구조 운영체제를 설명하고, 장단점을 기술하시오.
  • 단일 커널 구조 운영체제는 모든 운영체제의 기능이 하나의 대규모 커널 내에서 관리되는 구조를 가지고 있음. 이러한 구조에서는 메모리 관리, 프로세스 스케줄링, 파일 시스템 관리, 네트워킹 등의 기능이 모두 커널의 일부로 통합되어 있음
  • 단일 커널 구조의 장점
    • 성능 향상: 모든 서비스가 하나의 주소 공간에서 동작하기 때문에, 컨텍스트 스위칭이나 모드 전환의 오버헤드가 줄어들어 성능이 향상됨
    • 간소화된 커뮤니케이션: 커널 내의 서비스들이 메모리 내에서 직접적으로 서로 통신할 수 있어, 시스템 호출이나 프로세스 간 통신에 비해 훨씬 효율적임
    • 통합 관리: 모든 자원과 서비스가 하나의 커널에 의해 관리되므로, 자원 할당과 관리가 효율적으로 이루어짐
  • 단일 커널 구조의 단점
    • 안정성 문제: 커널 내의 하나의 오류가 전체 시스템에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 시스템 전체의 안정성 문제로 이어질 수 있음
    • 유지보수의 어려움: 커널이 커지고 복잡해질수록 코드의 유지보수와 오류 수정이 어려워짐
    • 보안 취약점: 단일 커널에서 실행되는 모든 코드는 높은 권한을 갖기 때문에, 보안 취약점이나 악의적인 코드에 더 취약할 수 있음
    • 확장성 제한: 새로운 기능을 추가하기 위해서는 전체 커널을 수정해야 하며, 이는 개발 및 테스트 과정에서 상당한 어려움을 초래할 수 있음

 

 

  1. 마이크로 커널 구조 운영체제를 설명하고 장단점을 기술하시오.
  • 마이크로 커널 구조 운영체제는 필수적인 최소한의 기능만을 커널에 포함시키고, 나머지 기능은 사용자 공간에서 동작하는 서비스로 구성하는 구조임. 이런 구조에서 커널은 주로 프로세스 및 스레드 관리, 기본적인 메모리 관리, 최소한의 입출력 관리 등의 기본적인 기능만을 제공함
  • 마이크로 커널 구조의 장점
    • 안정성 및 보안 향상: 오류가 발생해도 커널 전체에 영향을 미치는 일이 적어, 시스템의 전반적인 안정성과 보안이 향상됨
    • 유지보수 용이성: 커널이 작고 단순하므로 코드의 유지보수와 오류 수정이 용이함
    • 확장성 및 유연성: 필요한 서비스를 독립적으로 추가하거나 제거할 수 있음
    • 포팅 용이성: 다양한 하드웨어 플랫폼에 쉽게 이식할 수 있음
  • 마이크로 커널 구조의 단점
    • 성능 저하: 사용자 모드와 커널 모드 간의 전환 횟수가 늘어나며, 이로 인해 성능 저하가 발생할 수 있음
    • 복잡한 설계: 시스템 호출과 서비스 간의 통신이 복잡해지고, 이로 인해 설계가 복잡해질 수 있음
    • 메시지 전달 오버헤드: 서비스 간 통신에 메시지 전달 방식을 사용하는데, 이 때 발생하는 오버헤드로 인해 성능이 저하될 수 있음
    • 표준화의 어려움: 마이크로 커널의 최소한의 기능 집합에 대한 명확한 표준이 부족하여 구현 방식이 다양할 수 있음

 

 

  1. 시스템 및 응용 프로그램의 차이를 기술하시오.
  • 시스템 프로그램
    • 컴퓨터 하드웨어와 직접적으로 상호작용하며, 시스템의 기본적인 운영 및 관리를 담당하는 소프트웨어임. 운영체제의 일부로 간주되거나 운영체제와 밀접하게 연관된 프로그램들이 이에 해당함
    • 컴퓨터 시스템의 기본적인 운영과 관리를 목적으로 함
    • 주로 시스템 관리자나 개발자가 사용함
    • 하드웨어 및 운영체제와 직접적으로 상호작용함
  • 응용 프로그램
    • 최종 사용자를 위한 특정 작업을 수행하는 소프트웨어. 사용자의 요구에 따라 다양한 목적을 가지고 개발될 수 있으며, 보통 운영체제 위에서 실행됨
    • 사용자의 특정한 작업을 수행하기 위해 사용됨
    • 일반 사용자를 대상으로 함
    • 주로 사용자와 상호작용함
728x90
반응형
저작자표시

'CSE > 운영체제 (operating system)' 카테고리의 다른 글

[운영체제] 프로세스의 상태 변화, 프로세스 제어 블록 (PCB)  (0) 2024.06.19
[운영체제] 프로세스의 개념  (0) 2024.06.19
그림으로 배우는 구조와 원리 운영체제 - 연습문제 3장 풀이  (0) 2023.12.25
그림으로 배우는 구조와 원리 운영체제 - 연습문제 1장 풀이  (0) 2023.07.03
junyeokk
@junyeokk :: 나무보다 숲을

컴퓨터 전공 관련, 프론트엔드 개발 지식들을 공유합니다. React, Javascript를 다룰 줄 알며 요즘에는 Typescript에도 관심이 생겨 공부하고 있습니다. 서로 소통하면서 프로젝트 하는 것을 즐기며 많은 대외활동으로 개발 능력과 소프트 스킬을 다듬어나가고 있습니다.

포스팅이 좋았다면 "좋아요❤️" 또는 "구독👍🏻" 해주세요!

CSE/운영체제 (operating system) 추천 글
more
image

티스토리툴바