[인프런 워밍업클럽 CS 2기] 1주차 미션📒

[인프런 워밍업클럽 CS 2기] 1주차 미션📒

f1rstf1y9 2개월 전

운영체제

1. 

while(true){
   wait(1); // 1초 멈춤
   bool isActivated = checkSkillActivated(); // 체크
}

위 코드는 1초 마다 플레이어가 스킬을 사용했는지 체크하는 코드입니다. 이 방식은 폴링방식입니다. 1초마다 체크하기 때문에 성능에 좋지 않습니다. 이를 해결하기 위한 방식으로 어떤 걸 이용해야 할까요?

폴링 방식의 성능 문제를 해결하기 위해서는 인터럽트를 사용할 수 있습니다. 인터럽트란, CPU가 주기적으로 실행이 완료되었는지 상태를 체크하는 대신, 그 시간에 다른 작업을 수행할 수 있도록 하는 메커니즘입니다. 즉, CPU가 계속해서 상태를 확인하지 않아도 특정 조건이 충족되면 원래의 작업을 즉시 처리할 수 있게 하는 알림 같은 개념이다.

  • 코드 수정해보기

    • 스킬 사용 여부를 계속 체크하는 대신, 다른 작업을 수행하면서도 플레이어가 스킬을 사용했을 때를 감지해서 특정한 반응이 일어날 수 있도록 코드를 수정했습니다.

void onSkillActivated() {
  // 스킬이 활성화 되면 실행되는 코드
  activateSkill();
}

int main() {
  // 스킬 사용 이벤트에 인터럽트 핸들러 등록
  registerInterruptHandler("SkillActivated", onSkillActivated);

  while (true) {
    // 기타 게임 로직 처리
  }
  return 0;
}

 

2. 프로그램과 프로세스가 어떻게 다른가요?

프로그램은 코드, 즉 명령어의 집합으로 .exe와 같은 파일 형태로 존재합니다. 실행되지 않으면 CPU, 메모리 등의 시스템 자원을 사용할 수 없습니다. 이제 이러한 프로그램을 더블 클릭 등으로 실행을 시키면 메모리에 적재되어 CPU에서 실제로 실행되고, 바로 그것을 프로세스라고 부릅니다. 프로세스는 실행 중일 때 시스템 자원을 사용합니다. 또한 준비 상태, 실행 상태, 대기 상태 등 다양한 상태를 가집니다.

한 마디로 프로그램은 실행 중이 아닌 상태의 코드이고, 프로세스는 실행 중인 상태의 프로그램입니다.

  1. 멀티프로그래밍과 멀티프로세싱이 어떻게 다른가요?

멀티프로그래밍은 메모리 상에 여러 프로세스가 존재하고, CPU가 이 프로세스들을 번갈아 가며 실행하는 방식입니다. 멀티프로세싱은 CPU가 여러개의 프로세스를 처리하는 방식입니다.

 

  1. 운영체제는 프로세스를 관리하기 위해서 어떤 것을 사용하나요?

운영체제는 PCB(Process Control Block)를 사용하여 프로세스를 관리합니다. PCB에는 각 프로세스에 대한 정보가 저장되어 있습니다. 포인터, 프로세스 상태, 프로세스 ID, 프로그램 카운터, 레지스터 정보, 메모리 관련 정보, CPU 스케줄링 정보 등 프로세스에 효율적으로 접근하고, CPU가 뺏겼다가 프로세스가 다시 실행될 때와 같은 상황에 필요한 정보들이 PCB에 담겨있습니다.

 

  1. 컨텍스트 스위칭이란 뭔가요?

운영체제가 프로세스를 실행하는 중에 다른 프로세스를 실행하기 위해 실행 중인 프로세스의 상태를 PCB에 저장하고, 다른 프로세스의 상태값으로 CPU의 세팅을 변경하는 작업을 말합니다. CPU의 점유 시간이 다 된 경우, I/O 요청이 있는 경우, 다른 종류의 인터럽트가 있는 경우에 컨텍스트 스위칭이 발생합니다. 예를 들어 프로세스 A의 CPU 점유 시간이 다 된 경우, 현재 CPU 레지스터 값을 PCB A에 저장하고, 다음에 실행될 프로세스의 PCB를 참조해서 해당 프로세스의 마지막 상태로 CPU의 레지스터 값을 세팅합니다.

 

자료구조와 알고리즘

  1. 여러분은 교실의 학생 정보를 저장하고 열람할 수 있는 관리 프로그램을 개발하려고 합니다.

    이 때 여러분이라면 학생의 정보를 저장하기 위한 자료구조를 어떤 걸 선택하실 건가요? 이유를 함께 적어주세요.

학생 정보를 저장하기 위해 해시 테이블을 사용하면 좋을 것 같습니다.

일반적으로 학생들은 고유한 학번(학생 id)을 갖고 있기 때문에 이러한 학번을 key로 사용하면, 특정 학생의 id만 알고있으면 학생의 정보에 빠르게(O(1)) 접근할 수 있어 유용할 것이라고 생각합니다. 또한 한 교실의 학생 인원에 변동(전학 등)이 생길 경우 해시 테이블을 사용한다면 학생 데이터의 삽입, 삭제도 빠르게 할 수 있습니다. 다만, 해시함수에서 충돌이 발생할 수 있기 때문에 이 점에 유의해서 프로그램을 작성해야할 것입니다.

 

  1. 여러분은 고객의 주문을 받는 프로그램을 개발하려고 합니다. 주문은 들어온 순서대로 처리됩니다. 이 때 여러분이라면 어떤 자료구조를 선택하실 건가요? 이유를 함께 적어주세요.

주어진 조건에 가장 적합한 자료구조는 큐라고 생각합니다.

큐는 FIFO(First In First Out), 가장 먼저 들어온 것이 가장 먼저 나가는 방식으로 동작합니다. 따라서 큐를 사용하면 주문이 들어온 순서대로 처리할 수 있습니다. 또한 새로운 주문을 큐의 끝에 추가하는 삽입 연산, 가장 먼저 들어온 주문을 큐의 맨 앞에서 제거하는 삭제 연산 등의 간단한 연산만으로 주문 프로그램을 구현할수 있습니다.

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