[KOCW] 반효경 운영체제 강의 정리 - 2. System Structure & Program Execution 2

동기식 입출력과 비동기식 입출력

• 동기식 입출력(synchronous I/O)
  • I/O 요청 후 입출력 작업이 완료된 후에야 제어가 사용자 프로그램에 넘어감
  • 구현 방법 1
    • I/O가 끝날 때까지 CPU를 낭비시킴
    • 매시점 하나의 I/O만 일어날 수 있음
  • 구현 방법 2
    • I/O가 완료될 때까지 해당 프로그램에게서 CPU를 빼앗음
    • I/O 처리를 기다리는 줄에 그 프로그램을 줄 세움
    • 다른 프로그램에게 CPU를 줌
• 비동기식 입출력 (asynchronous I/O)
  • I/O가 시작된 후 입출력 작업이 끝나기를 기다리지 않고 제어가 사용자 프로그램에 즉시 넘어감

두 경우 모두 I/O의 완료는 인터럽트로 알려줌

DMA (Direct Memory Access)

• 빠른 입출력 장치를 메모리에 가까운 속도로 처리하기 위해 사용
• CPU의 중재 없이 device controller가 device의 buffer storage의 내용을 메모리에 block 단위로 직접전송
• 바이트 단위가 아니라 block 단위로 인터럽트를 발생시킴

서로 다른 입출력 명령어

• I/O를 수행하는 special instruction에 의해
• Memory Mapped I/O에 의해

저장장치 계층 구조

• Main Memory 윗단은 휘발성 / 아래는 비휘발성
• Primary(Executable) = CPU가 직접 접근함
  • Byte 단위로 접근 가능
• Secondary = CPU가 직접 접근하지 못함
  • Byte 단위가 아닌 Sector 단위로 접근해야 함

프로그램의 실행 (메모리 load)

• 각 프로그램마다 Virtual Memory가 만들어지고 각각 Code, Data, Stack 영역을 가지고 있다.
• 정전이 날 경우
  • File System은 유지됨
  • Swap Area는 물리 메모리의 용량 한계로 존재하므로 필요 없는 데이터가 됨

커널 주소 공간의 내용

사용자 프로그램이 사용하는 함수

• 함수(function)
  • 사용자 정의 함수
    • 자신의 프로그램에서 정의한 함수
  • 라이브러리 함수
    • 자신의 프로그램에서 정의하지 않고 갖다 쓴 함수
    • 자신의 프로그램의 실행 파일에 포함되어 있다
  • 커널 함수
    • 운영체제 프로그램의 함수
    • 커널 함수의 호출 == 시스템 콜
  • 사용자 정의 함수, 라이브러리 함수는 해당 프로세스 Code 영역에 존재
  • 커널 함수는 커널의 Code 영역에 존재

프로그램의 실행

 

출처 : http://www.kocw.net/home/cview.do?lid=3dd1117c48123b8e