동기화 문제 (Synchronization Problem)동시에 공유 자원에 접근하는 것은 데이터의 일관성을 해칠 수 있다. 프로세스들의 실행 순서를 정하여 공유 자원의 일관성을 보장하는 것을 동기화(Synchronization)라고 한다. 경쟁 상태 (Race Condition) 여러 프로세스들이 공유 자원에 동시에 접근하려고 하는 상황을 경쟁 상태라고 한다. 어떤 프로세스가 마지막으로 데이터에 접근했는지에 따라 데이터의 상태가 달라지게 된다. 즉, 데이터의 일관성을 보장할 수 없어진다. 이런 경쟁 상태의 문제를 해결하기 위해 프로세스들은 동기화(Synchronized)되어야 한다. 임계 영역 (Critical Section)임계 영역은 공유 자원이 접근되는 부분을 뜻한다. 만약 어떤 프로세스가 임계..
키(Key)란?키는 데이터베이스에서 조건에 만족하는 튜플을 찾거나 순서대로 정렬할 때 튜플들을 서로 구분할 수 있는 기준이 되는 속성(Attribute)를 말한다. 키가 필요한 이유테이블 내에서 어떤 데이터를 찾는다고 하자. 수 많은 데이터 중 내가 원하는 데이터를 찾으려면 엄청난 탐색 시간이 필요할 것이다. 이러한 탐색 시간을 줄여줄 수 있는 것이 키다.후보키 (Candidate Key)후보키는 릴레이션을 구성하는 속성들 중에서 튜플을 유일하게 식별하기 위해 사용하는 속성들의 부분집합, 즉 기본키로 사용할 수 있는 속성들을 말한다.하나의 릴레이션내에서는 중복된 튜플들이 있을 수 없으므로 모든 릴레이션에는 반드시 하나 이상의 후보키가 존재한다.후보키는 릴레이션에 있는 모든 튜플에 대해서 유일성과 최소성을..
정규화(Normalization)란?정규화는 이상현상이 있는 릴레이션을 분해하여 이상현상을 없애는 과정이다. 이상현상이 존재하는 릴레이션을 분해하여 여러 개의 릴레이션을 생성하게 된다. 이를 단계별로 구분하여 정규형이 높아질수록 이상현상은 줄어들게 된다. 정규화의 장점데이터베이스 변경 시 이상 현상(Anomaly)을 제거할 수 있다.정규화된 데이터베이스 구조에서는 새로운 데이터 형의 추가로 인한 확장 시, 그 구조를 변경하지 않아도 되거나 일부만 변경해도 된다.데이터베이스와 연동된 응용 프로그램에 최소한의 영향만을 미치게 되어 응용프로그램의 생명을 연장시킨다.정규화의 단점릴레이션의 분해로 인해 릴레이션 간의 JOIN연산이 많아진다.질의에 대한 응답 시간이 느려질 수도 있다. 데이터의 중복 속성을 제거하고..
이상현상이란?삽입 이상(Insertion Anomaly) : 튜플 삽입 시 특정 속성에 해당하는 값이 없어 NULL을 입력해야 하는 현상삭제 이상(Deletion Anomaly) : 튜플 삭제 시 같이 저장된 다른 정보까지 연쇄적으로 삭제되는 현상갱신 이상(Update Anomaly) : 튜플 갱신 시 중복된 데이터의 일부만 갱신되어 일어나는 데이터 불일치 현상 함수 종속성(FD : Functional Dependency)이란?함수 종속성은 어떤 속성 A의 값을 알면 다른 속성 B의 값이 유일하게 정해지는 관계를 종속성이라고 한다.A->B로 표기하며 A를 B의 결정자(Determinant)라고 한다.A->B이면 A는 B를 결정한다(Determine) 한다고 하고, B는 A에 종속한다(Dependent)라..
인덱스(index)란?인덱스란 데이터베이스 테이블의 검색 속도를 향상하기 위한 자료구조라고 할 수 있다. 책의 색인(index)을 보면 해당 내용이 어디에 있는지 알 수 있듯이 데이터의 인덱스를 참조하면 데이터가 저장된 레코드의 주소를 알 수 있는 것이다. DBMS는 데이터베이스 테이블의 모든 데이터를 검색해서 원하는 결과를 가져오기에는 시간이 너무 많이 걸리므로 칼럼의 값과 해당 레코드가 저장된 주소를 키와 값의 쌍으로 인덱스를 만들어둔다. DBMS의 인덱스는 항상 정렬된 상태를 유지하기 때문에 원하는 값을 탐색하는 데는 빠르지만 새로운 값을 추가하거나 삭제, 수정하는 경우에는 쿼리문 실행 속도가 느려진다. 결론적으로 DBMS에서 인덱스는 데이터의 저장 성능을 희생하고 데이터의 읽기 속도를 높이는 ..
CPU 스케줄링(CPU Scheduling)이란?CPU 이용률을 극대화하기 위해서는 멀티프로그래밍(multiprogramming)이 필요하다. 하지만 만약 CPU core가 하나라면 한 번에 하나의 프로세스만 실행 가능할 것이다. 이때 필요한 것이 CPU 스케줄링이다. 즉, CPU 스케줄링은 언제 어떤 프로세스에 CPU를 할당할지 결정하는 작업이라고 할 수 있다. CPU 스케줄러(CPU Scheduler)와 선점형(Preemptive), 비선점형(non-preemptive) 스케줄링CPU 스케줄러는 메모리에 있는 프로세스들 중 어떤 프로세스를 실행할지 선택하고 CPU를 할당해주는 역할을 한다.CPU 스케줄러는 프로세스들이 다음과 같은 상황에 있을 때 스케줄링을 결정한다. 실행(running) 상태에서 ..
사용자 수준 쓰레드(User level Thread) vs 커널 레벨 쓰레드(Kernel Level Thread)사용자 수준 쓰레드는 사용자 수준(user level)에서 실행되며 thread library에 의해 관리된다.커널 수준 쓰레드는 커널 수준(kernel level)에서 실행되며 커널에 의해 직접 관리된다. 이런 커널을 멀티쓰레드 커널(Multithreded kernel)이라고 부른다. - 현대 대부분의 OS가 멀티쓰레드 커널이다.사용자 수준 쓰레드와 커널 수준 쓰레드는 서로 맵핑(mapping)된다. non-multithreaded kernels에서 유저 수준 쓰레드는 일반적인 프로세스처럼 처리된다. 커널이 쓰레드를 인식할 수 없어 맵핑이 이루어지지 않기 때문이다.multithreded ke..
쓰레드란(Thread)란?쓰레드(Thread)란 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위 혹은 CPU 스케줄링의 기본 단위 라고 할 수 있다. 쓰레드는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 쓰레드는 각자 자신의 Stack 영역을 보유한다. ( 최소한 자신의 레지스터 상태를 보유한다 ) 쓰레드는 프로세스 내에서 Code, Data, Heap 영역을 공유한다.쓰레드를 생성하고 switching 하는 것은 inexpensive(비싸지않은) 하다.쓰레드와 프로세스 차이쓰레드와 프로세스는 다음과 같은 차이들이 존재한다.프로세스는 각자 프로세스간의 통신에 IPC가 필요하다. 쓰레드는 쓰레드 간의 통신에 IPC가 필요하지 않다.각 프로세스는 Code, Data, Heap, Stack 영역을 각자 보유한다. 쓰레드는 Code..
IPC란?IPC는 Inter-Process Communication 의 줄임말로 프로세스간의 통신을 위한 메커니즘을 의미한다. 즉 IPC는 프로세스간의 통신을 돕는다. IPC는 다음과 같이 두 가지 모델이 존재한다. Shared MemoryMessage Passing 프로세스에 대해 자세히 알고 싶다면 다음을 참고하자. [운영체제] 프로세스란? 프로세스 메모리 구조, 상태, 스케줄링프로세스(Process)란? 프로세스는 실행 중인 프로그램(program)을 뜻한다. 그렇다면 프로그램은 무엇인가? 프로그램은 명령어들의 모음을 포함한 디스크에 저장된 파일이다. 프로그램이 실행되면 이code-lab1.tistory.comShared MemoryShared Memory 방식은 말 그대로 프로세스들이 공유하는 메..
프로세스 제어 블록(Process Control Block)란?프로세스 제어 블록(이하 PCB)은 특정한 프로세스를 관리할 필요가 있는 정보를 포함하는 운영 체제 커널의 자료 구조이다. 쉽게 말하면 운영체제가 프로세스를 제어하기 위해 프로세스의 상태 정보를 저장해 놓는 구조체이다. PCB는 다음과 같은 항목들을 저장하고 있다. Process Id : 프로세스의 고유 번호Process State : ready, wait, running 등의 실행 상태Program Counter(PC) : 프로그램 카운터, 다음 실행될 명령의 포인터CPU registers : CPU 레지스터CPU scheduling information : CPU 스케줄링 정보 Memory-management information : ..
데이터베이스란?데이터베이스(Database)는 통합 관리되는 데이터들의 집합을 뜻한다. 데이터베이스를 사용하는 이유는 뭘까? 다음과 같은 이유들을 들 수 있겠다.데이터 공유 : 많은 사람들이 데이터를 공유할 수 있다. 중복의 제거 : 데이터를 한 곳에 모으면서 중복되는 데이터를 제거할 수 있다.데이터 통합 : 흩어져 있는 데이터를 한 곳에 모을 수 있다.보안성 : 권한이 있는 관리자만이 데이터를 관리한다면 데이터의 보안을 지킬 수 있다.이외에도 다양한 이점이 있다.DBMS(DataBase Management System)란?DBMS는 데이터베이스 관리 시스템으로 데이터베이스 내의 데이터에 접근할 수 있도록 하는 소프트웨어들을 의미한다. DBMS는 어떻게 탄생하게 됐을까? DBMS 이전에는 파일 시스템..
fork() 함수란?Unix 환경에서 fork() 함수는 함수를 호출한 프로세스를 복사하는 기능을 한다. 이때 부모 프로세스와 자식 프로세스가 나뉘어 실행되는데, 원래 진행되던 프로세스는 부모 프로세스(parent), 복사된 프로세스를 자식 프로세스(child) 라고 한다. fork() 함수는 프로세스 id, 즉 pid 를 반환하게 되는데 이때 부모 프로세스에서는 자식 pid가 반환되고 자식 프로세스에서는 0이 반환된다. 만약 fork() 함수 실행이 실패하면 -1을 반환한다. 프로세스에 대해 잘 모르겠다면 다음을 참고하자. [운영체제] 프로세스란? 프로세스 메모리 구조, 상태, 스케줄링프로세스(Process)란? 프로세스는 실행 중인 프로그램(program)을 뜻한다. 그렇다면 프로그램은 무엇인가? ..
