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도메인(Domain) 도메인이란 릴레이션에 포함된 각각의 속성들이 가질 수 있는 값의 집합을 말한다. 예를 들어, 성별이라는 속성이 있다면 이 속성이 가질 수 있는 값은 {남, 여}라는 집합이 된다. 필드와 레코드 '회원'이라는 엔터티는 'member'라는 테이블로 속성으로 이름, 아이디, 주소, 전화번호를 가지고 있으며, 각각의 속성들은 테이블에서 name, ID, address, phonenumber라는 필드로 표현한다. 또, 이 테이블에 행 단위의 데이터를 '레코드' 또는 '튜플'이라 한다. 필드 타입 필드는 타입을 가진다. 예를 들어, 이름은 문자열이고, 전화번호는 숫자인 것이다. 이러한 타입은 DBMS마다 다르고 여기서는 MySQL을 기준으로 설명하고자 한다. 여러 가지 타입이 있고 대표적인 타..

데이터베이스는 일정한 규칙, 혹은 규약을 통해 구조화되어 저장되는 데이터의 모음이다. 해당 데이터를 제어, 관리하는 통합 시스템은 DBMS(Data Management System)이라 하며, 데이터베이스 안에 있는 데이터들은 특정 DBMS마다 정의된 쿼리 언어를 통해 삽입, 삭제, 수정, 조회 등을 수행할 수 있다. 또, 데이터베이스는 실시간 접근과 동시 공유가 가능하다. 위 그림처럼 데이터베이스 위에 DBMS가 있고, 그 위에 응용 프로그램이 있으며, 이러한 구조를 기반으로 데이터를 주고 받는다. 예를 들어, MySQL이라는 DBMS가 있고 그 위에 응용 프로그램에 속하는 Node.js나 php에서 해당 데이터베이스 안에 있는 데이터를 끄집어내 해당 데이터 관련 로직을 구축할 수 있는 것이다. 엔터티..

CPU 스케줄러는 CPU 스케줄링 알고리즘에 따라 프로세스에서 해야 하는 일을 스레드 단위로 CPU에 할당한다. 프로그램이 실행될 때 CPU 스케줄링 알고리즘이 어떤 프로그램에 CPU 소유권을 줄 것인지 결정한다. 이 알고리즘은 CPU 이용률을 높게, 주어진 시간에 많은 일을 하게, 준비 큐에 있는 프로세스는 적게, 응답 시간은 짧게 설정하는 것을 목표로 한다. CPU 스케줄링 알고리즘 종류는 다음과 같다. 비선점형 FCFS(First come, First Served) SJF(Shortest Job First) 우선순위 선점형 라운드 로빈(RR, Round-Robin) SRF(Shortest Remaining Time First) 다단계 큐 비선점형 방식(non-preemptive) 비선점형 방식은 프..

교착 상태는 두 개 이상의 프로세스들이 서로가 가진 자원을 기다리면서 무한 대기하며 중단된 상태를 말한다. 예를 들어, 프로세스 A가 프로세스 B가 점유한 자원 R1을 요청할 때 프로세스 B도 프로세스 A가 점유한 자원 R2를 요청하는 상태이다. 프로세스 A가 자원 R1을 요청하면 프로세스 A는 프로세스 B가 자원 R1을 반납할 때까지 대기 상태에 들어간다. 그리고 프로세스 B가 자원R2를 요청하면 프로세스 A가 자원 R2를 반납할 때까지 대기 상태에 들어간다. 이와 같이 서로에 의해 대기 상태에 들어가 무한 대기하는 데드락이 발생하는 것이다. 교착 상태의 원인 상호 배제 : 한 프로세스가 자원을 독점하고 있으며 다른 프로세스들은 접근이 불가능하다. 점유 대기 : 특정 프로세스가 점유한 자원을 다른 프로..

공유 자원(shared memory) 공유 자원은 시스템 안에서 각 프로세스, 스레드가 함께 접근할 수 있는 모니터, 프린터, 메모리, 파일, 데이터 등의 자원이나 변수 등을 의미한다. 이 공유 자원을 두 개 이상의 프로세스가 동시에 읽거나 쓰는 상황을 경쟁 상태(race condition)이라 한다. 동시에 접근을 시도할 때, 접근의 타이밍이나 순서 등이 결괏값에 영향을 줄 수 있는 상태인 것이다. 전역 변수 '예금'에 10만원이 저장되어 있다. 프로세스 P1이 예금을 확인하고, 프로세스 P2가 예금을 확인한 뒤에 예금에 5만원을 추가하고 예금을 저장한다. 이때 추가한 예금이 프로세스 P1에는 업데이트되지 않는다. 그 이후에, 프로세스 P1이 프로세스 P2가 예금을 추가하기 전에 확인해둔 예금 금액에 ..

스레드(thread) 스레드는 프로세스의 실행 가능한 가장 작은 단위이다. 프로세스는 여러 스레드를 가질 수 있다. 코드, 데이터, 스택, 힙을 각각 생성해서 자신만의 메모리 영역을 가지는 프로세스와는 달리 스레드는 코드, 데이터, 힙은 스레드끼리 서로 공유하고, 그 외에 영역은 각각 생성된다. 멀티스레딩(multi-threading) 멀티스레딩은 프로세스 내 작업을 여러 개의 스레드, 즉 멀티스레드로 처리하는 기법이다. 스레드끼리 스택 영역을 제외한 메모리를 서로 공유하기 때문에, 데이터 영역에 저장된 전역 변수(global)나 정적 변수(static), 힙에 저장된 malloc에 의한 동적할당 등에 대한 정보를 공유할 수 있다. 이와 같이, 프로세스간 통신(IPC)와 같은 과정을 거치지 않아도 정보를..

멀티프로세싱은 여러 개의 '프로세스', 즉 멀티프로세스를 통해 동시에 두 가지 이상의 일을 수행할 수 있는 것을 말한다. 이를 통해 하나 이상의 일을 병렬로 처리할 수 있고, 특정 프로세스의 메모리나 자식 프로세스 중 문제가 발생하더라도 다른 프로세스를 이용해서 처리할 수 있으므로 신뢰성이 높은 강점이 있다. 웹 브라우저 웹 브라우저는 멀티프로세스 구조를 가지고 있으며 다음과 같다. 브라우저 프로세스 : 주소 표시줄, 북마크 막대, 뒤로 가기 버튼, 앞으로 가기 버튼 등을 담당하며, 네트워크 요청이나 파일 접근같은 권한을 담당한다. 렌더러 프로세스 : 웹 사이트의 '보이는' 부분의 모든 것을 제어한다. 플러그인 프로세스 : 웹 사이트에서 사용하는 플러그인(ex: Flash)을 제어한다. GPU 프로세스 ..

PCB는 운영체제에서 프로세스에 대한 메타 데이터를 저장한 데이터를 말한다. '프로세스 제어 블록'이라고도 불린다. 프로세스가 생성되면, 운영체제는 해당 PCB를 생성한다. 프로그램이 실행되면 프로세스가 생성되고, 프로세스 주소 값들에 앞서 설명한 스택, 힙 등의 구조를 기반으로 메모리가 할당된다. 그리고 이 프로세스의 메타데이터들이 PCB에 저장되어 관리된다. PCB에는 프로세스의 중요한 정보를 포함하고 있기 때문에 일반 사용자가 접근하지 못하도록 커널 스택의 가장 앞부분에서 관리된다. * 메타데이터 : 데이터에 관한 구조화된 데이터이자 데이터를 설명하는 작은 데이터, 대량의 정보 가운데에서 찾고 있는 정보를 효율적으로 찾아내서 이용하기 위해 일정한 규칙에 따라 콘텐츠에 대해 부여되는 데이터 PCB의 ..

운영체제는 프로세스에 적절한 메모리를 할당하는데, 다음 구조를 기반으로 할당한다. 위에서부터 스택, 힙, 데이터(BSS, Data) 영역, 코드 영역으로 구분된다. 스택은 주소가 위쪽부터 할당되고, 힙은 아래쪽부터 주소가 할당된다. 스택과 힙 스택과 힙은 동적 할당이 되며, 동적 할당이란 런타임 단계에서 메모리를 할당하는 것을 의미한다. 스택에는 지역 변수, 매개변수, 실행되는 함수에 의해 늘어나거나 줄어드는 메모리 영역이다. 함수가 호출될 때마다 호출될 때의 환경 등 특정 정보가 스택에 저장된다. 또, 재귀 함수가 호출될 때는 해당 함수가 호출될 때마다 새로운 스택 공간이 할당되기 때문에 함수 내의 변수 집합이 해당 함수의 다른 인스턴스 변수를 방해하지 않는다. 그리고 재귀 함수를 호출할 때마다 새로운..

프로세스는 여러 가지 상태 값을 가진다. 생성(create) 생성 상태는 프로세스가 생성된 상태를 의미하며, fork() 또는 exec() 함수를 통해 생성한다. 이때 PCB(Process Control Block)가 할당된다. fork()는 부모 프로세스의 주소 공간을 그대로 복사하며, 새로운 자식 프로세스를 생성하는 함수이다. 주소 공간만 복사할 뿐이고 부모 프로세스의 비동기 작업 등은 상속하지 않는다. exec()는 새롭게 프로세스를 생성하는 함수이다. 준비(ready) 준비 상태는 메모리 공간이 충분할 경우 메모리를 할당받고, 아니면 아닌 상태로 대기를 하고 있다가 CPU 스케줄러로부터 CPU 소유권이 넘어오기를 기다리는 상태이다. 이때 CPU 소유권을 받아 실행 상태로 들어가는 것을 디스패치(d..