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Chapter 4 운영체재 (Operating System)
Contents
1 운영체제 정의 및 기능
2 운영체제 처리방식
3 운영체제 종류
4 운영체제 구조
5 프로세스
5.1 프로세스 스케쥴링
5.2 프로세스 간 경쟁
6 주기억장치 관리
7 파일시스템
8 자원 관리 및 보안
7 파일시스템
1. 파일관리
A. 파일 시스템 B. 윈도우의 파일시스템 (FAT 방법)
- 포맷된 디스크의 물리적 구조
파일을 읽고 쓰는 동작은
운영체제에서 담당
7 파일시스템
1. 파일 시스템의 동작
A. 수강자 운영체제로 가정하여 디스크를 관리
B. 디스크는 아래와 같이 빈 칸으로 구성됨 (X 방향 순차적 증가)
C. 각 칸에는 글자 1개나 숫자가 들어감,
단 숫자는 하나로 간주함 (즉 10은 1칸에 들어갈 수 있음)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
7 파일시스템
1. 파일 시스템의 동작: 다양한 방법이 존재함
2. 방법 1)
A. 파일 이름 2 글자
B. 공백 후 데이터 입력
C. 파일 이름 제약 / 데이터 길이 제약
3. 방법 2)
A. 20개 영역은 파일정보 기록
B. 20개 이후 데이터 기록
C. 파일정보 (F, 1, 시작, 종료)
D. 파일 이름 제약
0 1 2 3 4 5 6 7
0 F 1 A B C D E
10 F 2 D E F G H
20
30
0 1 2 3 4 5 6 7
0 F 1 20 24 F2 25 29
10
20 A B C D E D E F
30
파일을 삭제할 경우 빈 공간에 대한 부분 처리 – 디스크 조각 모음
7 파일시스템: 윈도우 파일시스템 (FAT 방법)
1. 윈도우 시스템 디스크의 논리적인 구조
A. 시스템 영역과 데이터 영역으로 구성
B. 시스템 영역: 부트레코드, 파일할당테이블, 루트디렉토리 위치
C. 데이터 영역: 클러스터로 분할하여 관리
7 파일시스템: 윈도우 파일시스템 (FAT 방법)
1. 윈도우 시스템 디스크의 논리적인 구조 (계속)
A. 부트 레코드(Boot record) : 컴퓨터를 처음 켰을 때 동작하는 프로그램을
저장하고 있는 영역인데, 이 프로그램은 디스크에 저장되어 있는 운영체
제를 주기억장치로 올리는 역할
B. 파일 할당 테이블(File allocation table) : 데이터 영역의 어느 부분이 사
용되고 있는지의 여부를 나타내며, 한 파일 할당 테이블에 오류가 발생
했을 때 다른 파일 할당 테이블을 이용하기 위해 테이블이 두 개 존재
C. 디렉토리(Directory) : 디스크에 저장된 파일들에 대한 정보를 보관하는
장소임. 특히 루트 디렉토리는 포맷을 하면 시스템 영역에 자동적으로
생성
7 파일시스템: 유닉스(리눅스) 파일시스템
1. 유닉스 시스템 디스크의 논리적인 구조
A. 부트 블록: 운영체제를 주기억장치에 올리는 역할을 하는 프로그램이 들
어 있는 영역으로, 윈도우의 부트 레코드와 유사
B. 수퍼 블록: 디스크에 대한 다양한 정보를 저장 (전체 블록수, 블록 크기,
사용 중인 블록 수, 사용할 수 있는 블록 번호, inode 리스트 크기, 사용
할 수 있는 inode 번호 등)
C. 데이터 블록: 일반적인 파일과 디렉토리 그리고 간접 블록의 저장 영역
7 파일시스템: 유닉스(리눅스) 파일시스템
1. 유닉스 시스템 디스크의 논리적인 구조
1. i-node 리스트: i-node들을 모아놓은 곳인데, 한 블록에 여러 개
의 i-node를 저장
2. i-node: 인덱스 노드로 파일에 대한 다양한 정보를 저장하며 각
파일마다 하나씩 지정
8 자원 경쟁
1. 임계구역 (Critical Section, CS):
한 번에 한 프로세스만이 실행시킬 수 있는 명령 그룹
2. 상호배제 (Mutual Exclusive):
한 번에 하나의 프로세스만이 임계구역을 실행하도록
허용하자는 요구사항
3. 세마포어 (Semaphore): 제어 플래그
예) 디스크 I/O에서 파일 Writing를 가정
데이터베이스에서 돈을 인출하는 경우를 가정
8 자원 경쟁: 교착상태(deadlock)
1. 프로세스들이 서로의 진행을 가로막는 상태
2. 교착상태 발생 조건
1. 공유할 수 없는 자원에 대한 경쟁이 존재한다.
2. 자원에 대한 요청이 단계적으로 이루어진다.
3. 일단 자원이 할당되면, 강제로 회수할 수 없다.
교착상태 예: 철도 교차점
8 자원 경쟁: 교착상태(deadlock)
1. 교착 상태의 발생 조건
A. 상호 배제(mutual exclusion) 조건
B. 점유와 대기(hold and wait) 조건
C. 비선점(nonpreemption) 조건
D. 환형 대기(circular wait) 조건
2. 교착 상태의 해결 방법
A. 교착 상태 예방(deaklock prevention)
B. 교착 상태 회피(deaklock avoidance)
C. 교착 상태 발견(deaklock detection)
D. 교착 상태 회복(deaklock recovery)
8 운영체제 보안 (Security)
1. 외부로부터의 공격
A. 문제점
취약한 비밀번호
스니퍼 (Sniffing software)
B. 대처 방법
감사(Auditing) 소프트웨어
2. 내부로부터의 공격
A. 문제점
악의적 프로세스
B. 대처 방법
특권 모드와 특권 명령을 통한 프로세스 활동의 통제
