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운영체제 6

시스템 안전의 비밀! 커널 모드와 사용자 모드가 다르게 작동하는 이유 - 코드카인 티스토리

안녕하세요😊 코드카인 여러분!컴퓨터가 작동하는 방식은 마치 잘 훈련된 요리사가 주방에서 움직이는 것과 같아요. 요리사가 사용할 수 있는 도구와 공간이 정해져 있듯이, 컴퓨터의 CPU도 특정 규칙에 따라 작업을 수행해요. 바로 **커널 모드(Kernel Mode)**와 **사용자 모드(User Mode)**로 나뉘어, 작업을 수행하는 방식과 권한이 다릅니다. 오늘은 이 두 가지 모드의 차이를 쉽게 이해할 수 있도록 설명해 드릴게요! 😊🥪 일상 속 비유로 이해하기: "고급 레스토랑과 손님 공간"커널 모드: 고급 레스토랑의 주방과 같아요. 주방장과 스태프는 칼, 불, 전문 장비를 사용할 수 있어요. 그러나 이 공간은 위험할 수 있기 때문에 손님이 들어오지 못하게 제한하죠.사용자 모드: 손님이 머무는 다이..

[운영체제] 데드락(Deadlock) 완벽 가이드: 발생 원인, 예시 코드 및 해결 방법

1. 데드락(Deadlock) 개념데드락은 여러 프로세스(작업)가 자원을 공유할 때 발생하는 문제입니다.두 개 이상의 프로세스가 서로 필요한 자원을 가지고 기다리면서, 아무 것도 할 수 없는 상태를 말합니다.📌 비유: 두 사람이 문을 열기 위해 서로 다른 열쇠를 가지고 있는데, 서로의 열쇠를 빌려주지 않으면 둘 다 문을 열 수 없게 되는 상황이 바로 데드락이에요! 🔒2. 데드락 발생 조건데드락이 발생하려면 4가지 조건이 모두 만족해야 합니다:상호 배제(Mutual Exclusion): 한 번에 한 프로세스만 자원을 사용할 수 있어야 합니다.점유 및 대기(Hold and Wait): 자원을 일부 점유하고 있으면서, 추가적인 자원을 기다리고 있어야 합니다.비선점(Non-preemption): 다른 프로세..

[운영체제] 페이지 교체 알고리즘 비교: FIFO, LRU, LFU 차이점과 동작 원리

1. 페이지 교체 알고리즘이란?컴퓨터는 가상 메모리를 사용하여, 주기억장치(RAM)보다 더 많은 데이터를 다룰 수 있습니다.그러나 RAM의 크기는 한정되어 있기 때문에, 필요한 데이터를 디스크에서 RAM으로 불러오는 작업이 필요합니다. 이때 RAM이 가득 차게 되면, 새로운 데이터를 RAM에 적재할 때 기존의 데이터를 교체해야 합니다. 이때 사용하는 알고리즘이 바로 페이지 교체 알고리즘이에요!📌 비유: 집에 제한된 공간이 있을 때, 서랍에 책을 넣고 빼는 방식을 생각할 수 있어요. 서랍이 가득 차면, 새로운 책을 넣기 위해 어떤 책을 빼야 할지 결정해야 하죠! 📚2. 대표적인 페이지 교체 알고리즘1️⃣ FIFO (First-In, First-Out)FIFO는 먼저 들어온 페이지를 먼저 교체하는 방식입..

[운영체제] 프로세스 동기화 완벽 정리: Mutex, Semaphore 개념과 자바·파이썬 예제

프로세스 동기화란? 🧩"프로세스 동기화"는 여러 프로세스(또는 스레드)가 동시에 같은 공유 자원에 접근할 때, 문제가 발생하지 않도록 제어하는 기술이에요.문제가 생기는 이유는 경쟁 상태(Race Condition) 때문이에요.경쟁 상태란? 🏁경쟁 상태는 여러 스레드가 동시에 자원에 접근해서, 원치 않는 결과를 초래하는 상황이에요.예를 들어, 두 사람이 동시에 ATM에서 같은 계좌를 수정하려고 한다고 상상해 보세요! 😱A가 잔액을 수정하려는 중간에 B가 덮어쓰면 잘못된 결과가 나올 수 있죠.해결 방법 🛠️문제를 방지하려면 뮤텍스(Mutex)나 세마포어(Semaphore) 같은 동기화 메커니즘을 사용해요.뮤텍스(Mutex) 🛡️뮤텍스는 "서로 배타적인(Mutual Exclusion)"이라는 뜻이에요..

[운영체제] 프로세스 구성 요소 완벽 가이드: 메모리 구조와 역할 쉽게 이해하기

1. 프로세스의 주요 구성 요소프로그램 코드 (Code)역할: 수행해야 할 명령어들이 저장된 부분.비유: 요리 레시피와 같아요. 어떤 재료로 무엇을 어떻게 조리할지를 지시하는 "설명서"입니다.추가 설명: 컴퓨터는 이 코드를 읽고 실행하면서 작업을 수행합니다.데이터 (Data)역할: 프로그램이 사용하는 변수와 상수, 그리고 입력값 등이 저장되는 공간.비유: 요리를 하려면 재료가 필요하죠? 데이터는 요리에 필요한 재료들입니다.추가 설명: 프로그램이 계산하거나 처리해야 하는 숫자, 텍스트, 사용자 입력값 등이 여기에 저장됩니다.스택 (Stack)역할: 함수 실행 중에 발생하는 임시 데이터를 저장하는 공간. 함수 호출이나 변수 값을 임시로 저장할 때 사용됩니다.비유: 서빙 트레이와 같아요. 요리사(프로그램)가 ..

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