민혁이의 IT스토리

CPU는 동시에 여러 스레드가 존재할 때, 어떤 스레드를 먼저 실행할지 결정하는 기준으로 ‘우선순위(priority)를 사용한다.즉, 우선순위가 높은 스레드일수록 더 빨리 CPU를 점유해 실행된다.스레드우선순위(Priority)순서Thread120thread2 실행이 끝나고 실행Thread240 먼저 실행 하지만 여러 스레드가 동시에 같은 자원(파일, 메모리 등)에 접근하려 하면 데이터의 일관성이 깨질 수 있다. 이를 방지하기 위해 사용하는 것이 락(lock)이다. 락은 하나의 자원에는 한 번에 하나의 스레드만 접근할 수 있도록 제어하는 역할을 한다. 정상 결과값int result = 0;thread1: thread2:result += 5; result += ..

Register 레지스터는 CPU 내부에 있는 아주 빠른 저장소입니다. 하지만 OS 이론 관점에서 볼 때 레지스터의 진정한 역할은 문맥(Context) 저장소 이자 커널과의 메신저입니다. 문맥 교환 (Context Switching)의 핵심CPU는 한 번에 하나의 일만 처리할 수 있습니다. 유저 프로그램 A를 실행하다가 커널이 개입하거나 다른 프로그램 B로 넘어가야 할 때, A가 계산 중이던 값들은 어디로 갈까요?이때 레지스터에 있던 모든 값들은 메모리(커널 스택)에 스냅샷처럼 백업됩니다. 그리고 나중에 다시 A 차례가 오면 백업해 둔 값을 레지스터로 복구합니다.즉, 레지스터 값 그 자체가 프로그램의 현재 실행 상태를 의미합니다.커널과 유저의 메신저 (Messenger)앞서 메모리 섹션에서 유저와 커널은..

운영체제(OS)가 프로세스를 어떻게 실행하는지 이해하려면User Mode와 Kernel Mode 개념은 반드시 짚고 넘어가야 한다.특히 교육용 OS인 Pintos에서는 이 개념이 직접적으로 구현되므로정확히 알고 있어야 시스템 콜, 프로세스 실행, 메모리 구조를 설계할 수 있다. 왜 User Mode와 Kernel Mode를 알아야 하는가? 일반 프로그램은 CPU와 메모리를 마음대로 다룰 수 없다.그렇게 되면 보안/안정성 문제가 즉시 발생하기 때문이다.그래서 OS는 CPU를 두 개의 모드로 나누어 운영한다:User Mode: 일반 프로그램(유저 프로세스)이 실행되는 제한된 환경Kernel Mode: OS 커널이 실행되는 최고 권한 환경이 둘의 전환을 이해하면:Pintos의 시스템 콜 구조프로세스 주소..

스레드의 기본 개념을 공부하고 본격적으로 Pintos(핀토스) 구현에 들어갔다. 그런데… 이게 생각보다 너무 어렵다. 😅특히 함수와 매크로를 이해하는 데만 2~3일이 걸렸다. Pintos는 단순히 코드만 짜는 게 아니라, 운영체제가 “어떻게 스레드를 관리하고, 언제 실행시킬지”를 직접 설계해야 하기 때문이다. 아직 구현은 손도 못 댄 상태에서, 하루 종일 list_elem, thread_block, intr_disable 같은 이름만 들여다보고 있었다. “대체 얘네가 무슨 일을 하는 거지…?”그렇게 며칠을 헤맨 끝에, 드디어 첫 번째 목표였던 Alarm(알람) 기능을 구현하기 시작했다. Alarm운영체제에서 “알람(Alarm)” 기능은 스레드(Thread)가 “일정 시간 동안 잠들었다가 자동으로 깨어..

프로세스와 스레드의 관계프로세스(Process) 는 실행 중인 프로그램의 인스턴스로,각자 독립된 메모리 공간(Code, Data, Stack, Heap)을 갖는다.하지만 프로세스 간 전환은 느리고, 자원 공유가 어렵다. 스레드(Thread) 는 한 프로세스 내부에서 실행 흐름을 여러 개로 나눈 것이다.스레드들은 같은 메모리 공간(코드, 데이터, 힙) 을 공유하지만자신만의 스택(Stack) 과 레지스터(실행 상태) 를 가진다. 👉 즉, 스레드는 “프로세스의 실행 단위” 이며,하나의 프로그램이 동시에 여러 일을 처리할 수 있게 한다. 스레드의 필요성 1. 성능스레드는 메모리 공유 덕분에 프로세스보다 전환이 빠르다.새 스레드를 만드는 비용은 프로세스를 만드는 것보다 훨씬 작다.2. 병렬성 (Parallel..