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운영체제 프로세스 및 스레드 레포트 과제제출 시험대비

운영체제 프로세스 및 스레드 레포트 과제제출 시험대비 컴퓨터공학과 필수 전공과목인 운영체제이론의 레포트입니다. 운영체제 최종 성적 A+ 나왔습니당 (인증 가능합니다) 관련 자격증을 준비하시거나 수업 들으시면서 자료 필요하신 경우 도움이 많이 될 거에요!!
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최초등록일 2023.03.08 최종저작일 2018.02
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운영체제 프로세스 및 스레드 레포트 과제제출 시험대비
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    소개

    운영체제 프로세스 및 스레드 레포트 과제제출 시험대비

    컴퓨터공학과 필수 전공과목인 운영체제이론의 레포트입니다.
    운영체제 최종 성적 A+ 나왔습니당 (인증 가능합니다)
    관련 자격증을 준비하시거나 수업 들으시면서 자료 필요하신 경우 도움이 많이 될 거에요!!

    목차

    1. PCB에 대한 문맥교환 개념도 및 알고리즘
    2. 프로세스 일시정지 및 재시작 상태 변화 다이어그램
    3. 혼합형 스레드 개념도
    4. 자바 스레드 사례 연구

    본문내용

    상태 변화
    중단 : 프로세서의 동작 시간과 입출력 동작 시간의 차이로 시스템의 활동 시간이 유휴상태로 되는 것을 해결, 다중 프로그래밍에서 중단은 자원 부족 상태를 의미하기도 한다.
    재시작 : 중단 원인이 제거되어 프로세스가 다시 실행되는 것으로 중단되었던 지점부터 다시 시작
    dispatch : 준비리스트의 맨 앞에 있던 프로세스가 CPU를 점유한다. CPU를 점유한 프로세스를 강제로 준비상태로 두고 다른 프로세스를 스케줄링을 통해 선택하려 실행 상태로 바꾸는 과정, CPU가 할당된 상태
    timeout : 프로세스가 할당된 CPU 점유 시간 내 작업을 모두 완료하지 못했을 때 강제로 준비상태에 놓여지는 상태
    block : 이벤트 발생이나 입출력 요구로 프로세스가 대기상태로 전이 되는 것
    wake up : 프로세서가 요구한 I/O가 완료되거나 자원이 할당되어 다시 준비상태로 전이

    참고자료

    · 없음
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    • 1. PCB와 문맥교환
      PCB(Process Control Block)는 운영체제가 프로세스를 관리하기 위한 핵심 자료구조로서, 프로세스의 상태, 레지스터 값, 메모리 정보 등을 저장합니다. 문맥교환(Context Switching)은 CPU가 한 프로세스에서 다른 프로세스로 전환할 때 현재 프로세스의 상태를 PCB에 저장하고 다음 프로세스의 상태를 복원하는 과정입니다. 이는 멀티태스킹을 가능하게 하지만 오버헤드가 발생합니다. PCB의 효율적인 관리와 문맥교환의 최소화는 시스템 성능 향상에 중요합니다.
    • 2. 프로세스 상태 변화
      프로세스는 생성, 준비, 실행, 대기, 종료 등의 상태를 거치며 변화합니다. 준비 상태에서 실행 상태로의 전환은 스케줄러에 의해 결정되며, 실행 중인 프로세스가 I/O 작업을 요청하면 대기 상태로 전환됩니다. 이러한 상태 변화는 운영체제의 스케줄링 알고리즘에 따라 결정되므로, 효율적인 상태 관리는 시스템 처리량과 응답 시간에 직접적인 영향을 미칩니다. 상태 전환의 명확한 이해는 운영체제 설계의 기초입니다.
    • 3. 혼합형 스레드(n:m 매핑)
      혼합형 스레드는 사용자 레벨 스레드와 커널 레벨 스레드를 결합하여 n개의 사용자 스레드를 m개의 커널 스레드에 매핑하는 방식입니다. 이는 일대일 매핑의 오버헤드를 줄이면서도 다대일 매핑의 블로킹 문제를 해결합니다. 그러나 구현이 복잡하고 스케줄링이 어려운 단점이 있습니다. 현대 운영체제에서는 커널 스레드의 성능 향상으로 인해 일대일 매핑이 더 일반적이지만, 특정 상황에서는 혼합형 접근이 여전히 유용할 수 있습니다.
    • 4. 자바 스레드 구현
      자바는 Thread 클래스를 상속하거나 Runnable 인터페이스를 구현하여 스레드를 생성할 수 있습니다. 자바의 스레드는 운영체제의 커널 스레드에 일대일로 매핑되므로 진정한 병렬 처리가 가능합니다. synchronized 키워드와 Lock 인터페이스를 통해 동기화를 제공하며, wait(), notify() 메서드로 스레드 간 통신을 구현합니다. 자바의 스레드 풀(ExecutorService)은 효율적인 스레드 관리를 제공합니다. 멀티스레드 프로그래밍은 성능 향상을 가져오지만 동시성 문제 해결이 필수적입니다.
  • 자료후기

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      이 문서는 운영체제의 핵심 개념인 프로세스와 스레드를 상세히 설명하고 있으며, 실제 사례와 개념도를 통해 이해를 돕고 있습니다.
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