[운영체제/OS] 쉽게 배우는 운영체제 05장 문제풀이 (프로세스 동기화)

 

연습문제

1. 프로세스 간 통신에서 데이터를 양방향으로 전송 가능하지만 동시 전송은 불가능하고 특정 시점에 한쪽 방향으로만 전송할 수 있는 통신 방식은 무엇인가?
   • 반양방향
2. 상태 변화를 살펴보기 위해 반복문을 무한 실행하며 기다리는 것을 무엇이라고 하는가?
   • 바쁜 대기(busy waiting)
3. 프로세스 간 통신에서 대기가 없는 통신과 대기가 있는 통신의 예를 각각 제시하시오
   • 대기가 있는 통신(동기화 통신): 파이프, 소켓
   • 대기가 없는 통신(비동기화 통신): 전역 변수, 파일
4. 파이프를 이용하여 통신할 때 파이프를 2개 사용하는 이유는 무엇인가?
   • 파이프는 단방향 통신을 지원하므로, 양방향 통신을 하기 위해 파이프 2개를 사용해야 한다.
5. 공유 자원을 병행적으로 읽거나 쓰는 상황을 무엇이라 하는가?
   • 공유 자원의 접근
6. 공유 자원의 접근 순서에 따라 실행 결과가 달라지는 프로그램의 영역은 무엇인가?
   • 임계구역
7. 임계구역 해결 조건 중 한 프로세스가 임계구역에 들어갔을 때 다른 프로세스는 임계구역에 들어갈 수 없는 조건을 무엇이라 하는가?
   • 상호 배제
8. 임계구역 해결 조건 중 한 프로세스가 다른 프로세스의 진행을 방해해서는 안 된다는 조건을 무엇이라 하는가?
   • 진행의 융퉁성
9. 임계구역 문제를 하드웨어적으로 해결한 방식으로, 하드웨어의 지원을 받아 명령어를 실행하는 도중에 타임아웃이 걸리지 않도록 하는 방식을 무엇이라 하는가?
   • ‘검사와 지정(test and set)’이라는 코드를 사용해 잠금이 걸렸는지 검사하는 문장과 검사한 후 잠금 설정을 하는 문장을 동시에 실행하는 방식
10. 세마포어의 Semaphore(n)에 n은 무엇을 가리키는가?
    • 공유 가능한 자원의 수
11. 세마포어에서 내부 변수를 RS라고 할 때 세마포어 V()의 내부 코어를 쓰시오.

RS=RS+1;   // RS 값을 1 증가
wake_up(); // 세마포어에서 기다리는 프로세스에게 임계구역에 진입해도 좋다는 신호 전송

 

12. 세마포어가 제대로 작동하지 않는 경우를 설명하시오.

• 세마포어의 P()나 V() 내부 코드가 실행되는 도중에 다른 코드가 실행되면 상호 배제와 한정 대기 조건을 보장받지 못한다. 그러므로 P()와 V()의 내부 코드는 검사와 지정을 사용하여 분리 실행되지 않고 완전히 실행되게 해야 한다.

1. 세마포어의 내부 코드도 타임아웃이 걸리면 문제가 발생할 수도 있다. 그래서 내부 코드는 무엇으로 보호받는가?
   • 검사와 지정을 사용하여 부리 실행되지 않고 완전히 실행되게 해야 한다.
2. 공유 자원을 내부적으로 숨기고 공유 자원에 접근하기 위한 인터페이스만 제공함으로써 자원을 보호하고 프로세스 간에 동기화를 시키는 것으로, 세마포어의 단점을 해결한 방식은 무엇인가?
   • 모니터

 

 

심화 문제

1. 프로세스 간 통신을 통신 방향에 따라 분류하여 설명하시오.
   • 종류 / 예

     양방향	일반적 통신, 소켓
     반양방향 통신	무전기
     단방향 통신	전역 변수, 파일, 파이프

2. 대기가 있는 통신과 대기가 없는 통신의 의미를 설명하고 적절한 예를 제시하시오.
   • 대기가 있는 통신(동기화 통신): 동기화를 지원하며, 데이터를 받는 쪽은 데이터가 도착할 때까지 자동으로 대기 상태에 머물러 있는다
     • 파이프, 소켓
   • 대기가 없는 통신(비동기화 통신): 동기화를 지원하지 않으며, 데이터를 받는 쪼근 바쁜 대기를 사용하여 데이터가 도착했는지 여부를 직접 확인한다.
     • 전역 변수, 파일