[정보처리기사] 2020년 4회차 (4)프로그래밍 언어 활용

정보처리기사

Shell & Kernel

• Shell
  • 사용자와 운영체제간에 대화를 가능하게 해주는 명령어 해석기 역할
  • 사용자와 내부 커널 사이의 인터페이스 역할
• Kernel
  • 리눅스 운영체제의 핵심
  • 소프트웨어와 하드웨어간의 입출력 관리
  • 소프트웨어로부터의 요청을 하드웨어(CPU, 메모리, 저장장치등)가 처리 할 수 있도록 요청을 변환하는 역할을 수행

Shell 환경 변수 출력 명령어

• env
• printenv
• setenv
• export

 

OSI 7 Layer Model

1. 물리 계층(Physical Layer)
   • 0과 1의 비트 정보를 회선에 보내기 위한 전기적 신호 변환
   • 단위: 비트
   • 주요 장비: 허브, 리피터 등
2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
   • 인접 노드 간 프레임 전송, 신뢰성 있는 정보 전달
   • 단위: 프레임
   • 주요 장비: 스위치, 브릿지 등
3. 네트워크 계층(Network Layer)
   • 단말기 간 데이터 전송을 위한 최적화된 경로 제공
   • 단위: 패킷
   • 주요 장비: 라우터 등
   • 프로토콜
     • IP: 데이터 전달
     • ICMP: IP 패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알려주는 프로토콜
     • ARP: 논리 주소인 IP 주소 ▶ 실제적인 물리 주소인 MAC 주소로 변환
     • RARP: 실제적인 물리 주소인 MAC 주소 ▶ 논리 주소인 IP 주소로 변환
4. 전송 계층(Transport Layer)
   • 단말기(종단) 간의 연결. 신뢰성 있는 정보 전달
   • 단위: 세그먼트(TCP)/데이터그램(UDP)
   • 프로토콜
     • TCP
       • FTP(20-데이터, 21-제어): 파일 전송
       • telnet(23): 원격지의 호스트 컴퓨터에 접속하기 위해 사용되는 인터넷 프로토콜
       • HTTP(80): 웹 서비스
       • SMTP(25): 메일 송신
       • POP3(110): 메일 수신
     • UDP
       • DHCP: IP 자동 할당
       • SNMP: 네트워크 관리
       • DNS(53): 도메인 ▶ IP 주소로 변환
5. 세션 계층(Session Layer)
   • 송수신 간의 논리적 연결
   • 단위: 데이터
6. 표현 계층(Presentation Layer)
   • 데이터 형식 설정, 암/복호화
   • 단위: 데이터
7. 응용 계층(Application Layer)
   • 일반적인 응용 서비스를 수행
   • 단위: 데이터

 

Python-Slice

arr[a : b : c]

• a: 시작 위치
• b: 끝 위치(해당 위치 제외)
• c: 증감 단위

 

프로세스 스케쥴링

: 프로세스가 생성되어 실행될 때 필요한 시스템의 여러 자원을 해당 프로세스에 할당하는 작업

1. 비선점(Non-Preemptive): 이미 할당된 CPU를 다른 프로세스가 강제로 빼앗아 사용할 수 없는 스케줄링 기법
   • FCFS: First Come First Served,
   • SJF: Shortest Job First
     • 가장 적은 평균 대기 시간을 제공하는 최적 알고리즘
     • 실행 시간이 긴 프로세스는 실행 시간이 짧은 프로세스에게 할당 순위가 밀려 무한 연기 상태(기아 현상)가 발생 ▶ (대안) HRN
   • HRN: Hightest Response-ratio Next
     • 대기 시간과 서비스(실행) 시간을 이용하는 기법
     • 우선순위를 계산하여 그 숫자가 가장 높은 것부터 낮은 순으로 우선순위가 부여
     • (대기 시간 + 실행 시간)/(실행 시간)
   • 우선순위
   • 기한부
2. 선점(Preemptive): 하나의 프로세스가 CPU를 할당받아 실행하고 있을 때 우선순위가 높은 다른 프로세스가 CPU를 강제로 빼앗아 사용할 수 있는 스케줄링 기법
   • Round Robin: 프로세스는 할당된 시간 동안만 실행한 후 실행이 완료되지 않으면 다음 프로세스에 CPU를 넘겨주고 큐의 뒤로 배치
   • SRT: Shortest Remaining Time, SJF의 선점형 버전
   • MLQ(다단계 큐): 각 작업들을 서로 다른 묶음으로 분류할 수 있을 때 사용하는 알고리즘
     • 예: 쇼핑몰에서 쇼핑은 빠르게 백그라운드에서는 다운로드는 느리게
   • MFQ(다단계 피드백 큐)
     • 그룹화 된 큐마다 실행 시간을 달리 부여하여 시간 내 실행이 완료되지 않을 경우 프로세스에 CPU를 넘겨주고 큐의 뒤로 배치
     • 프로세스 성격에 따라 적응적 스케줄링이 가능

 

TCP-흐름제어

: 송신측과 수신측의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법

• Stop and Wait : 매번 전송한 패킷에 대해 확인 응답을 받아야만 그 다음 패킷을 전송하는 방법
• Sliding Window: 수신 측에서 설정한 윈도우 크기만큼은 송신 측에서 확인 응답ACK를 받기 전에 전송 가능

TCP-오류제어

: 훼손된 패킷을 감지 하고 중복 수신된 확인 후 폐기하며, 손실된 패킷은 재전송하고 순서에 맞지 않는 세그먼트를 버퍼에 저장하는 기법

• ARQ(자동반복 요청방식)
  • Stop-and-Wait ARQ
    : 수신측으로부터 ACK을 받을 때까지 대기하다가 전송하는 방법
  • Go-back-N ARQ
    : 오류가 난 지점부터 전송한 지점까지 모두 재전송 하는 기법
  • Selective Repeat ARQ
    : 오류가 난 부분만 재 전송하는 기법
  • Adaptive ARQ
    : 전송 효율을 최대한 높이기 위해 데이터 프레임의 길이를 동적으로 변경하여 전송

 

응집도

: 모듈 내부의 기능적인 집중 정도

1. 우연적(Coincidental): 모듈 내부의 각 구성요소들이 연관이 없을 경우
2. 논리적(Logical): 유사한 성격을 갖는 요소들이 한 모듈에서 처리
3. 시간적(Temporal): 특정 시간에 처리되어야 하는 활동들을 한 모듈에서 처리
4. 절차적(Procedural): 모듈 안의 구성요소들이 그 기능을 순차적으로 수행
5. 통신적(Communicational): 동일한 입력과 출력을 사용하여 다른 기능을 수행하는 활동들이 모여있을 경우
6. 순차적(Sequential): 모듈 내에서 한 활동으로 부터 나온 출력값을 다른 활동이 사용할 경우
7. 기능적(Functional): 모듈 내부의 모든 기능이 단일한 목적을 위해 수행되는 경우

결합도

: 모듈과 모듈간의 상호 의존 정도

1. 자료(Data): 파라미터로 값만을 전달하는 경우
2. 스탬프(Stamp): 파라미터로 배열이나 오브젝트, 스트럭쳐 등의 객체가 전달되는 경우
3. 제어: 파라미터로 값뿐만 아니라 제어 요소도 전달되는 경우
4. 외부(External): 어떤 모듈에서 선언한 데이터(변수)를 외부의 다른 모듈에서 참조하는 경우
5. 공통(Common): 공유되는 공통 데이터 영역(전역변수)을 여러 모듈이 사용하는 경우
6. 내용(Content): 한 모듈이 다른 모듈의 내부 기능 및 그 내부 자료를 직접 참조하거나 수정하는 경우

 

	TCP	UDP
연결 방식	연결형(3-way handshake)	비 연결형
전송 순서	보장	보장 X
수신 여부 확인	O	X
신뢰성	높음	낮음
속도	느림	빠름
사용 예시	이메일, 파일 전송 등	속도가 중요한 서비스인 스트리밍 등

 

Paging

: 프로세스의 주소 공간을 고정된 사이즈의 페이지 단위로 나누어 물리적 메모리에 불연속적으로 할당하는 방식 → 마지막 페이지에 내부 단편화가 발생

Segmentation

: 프로세스를 서로 크기가 다른 논리적인 블록 단위인 세그먼트(Segment)로 분할하여 메모리에 할당 → 프로세스가 필요한 메모리 공간만큼 메모리를 할당해주기 때문에 내부 단편화 문제는 발생하지 않지만, 중간에 메모리를 해제하면 생기는 외부 단편화 문제가 발생

 

 

 

참고 자료

흥달쌤

[운영체제] MLQ & MFQ

TCP/IP (흐름제어/혼잡제어) | 👨🏻‍💻 Tech Interview

[Network] TCP/IP 흐름제어 & 혼잡제어