워밍업 클럽 CS 2주차 발자국 : 미션

운영체제

1. FIFO 스케줄링의 장단점이 뭔가요?

• 장점:

  • 단순성: FIFO 스케줄링은 구현이 매우 간단합니다. 프로세스가 도착한 순서대로 CPU를 할당받습니다.

  • 예측 가능성: 각 프로세스가 실행될 순서를 쉽게 알 수 있어, 작업의 순서가 명확합니다.

• 단점:

  • 젊은 프로세스 대기: 새로운 프로세스가 도착하면 오래된 프로세스가 끝날 때까지 기다려야 하므로, 긴 작업이 젊은 프로세스의 대기 시간을 증가시킬 수 있습니다.

  • 비효율적인 CPU 사용: 짧은 작업이 긴 작업 뒤에 대기하게 되면, 전체 대기 시간과 응답 시간이 길어져 시스템 자원의 비효율성을 초래할 수 있습니다.

    또한 입출력 작업이 있다고 한다면 CPU는 입출력 작업이 끝날 때까지 쉬고 있기 때문에 CPU 사용률이 하락합니다.

2. SJF를 사용하기 여러운 이유가 뭔가요?

• 예측의 어려움: SJF는 각 프로세스의 실행 시간을 미리 알아야 최적의 스케줄링이 가능하지만, 실제 실행 시간은 정확히 알기 어렵습니다.

• 선택의 문제: SJF를 구현하기 위해 모든 프로세스의 실행 시간을 파악해야 하므로, 이 정보를 수집하는 데 시간이 소요될 수 있습니다. 또한, 이를 위해 프로세스를 정렬해야 하므로 CPU 자원을 추가로 사용해야 합니다.

• 스타베이션: 짧은 작업이 우선적으로 실행되므로, 긴 작업이 계속해서 대기 상태에 있을 수 있으며, 이로 인해 긴 작업이 스타베이션에 빠질 위험이 있습니다.

3. RR 스케줄링에서 타임 슬라이스가 아주 작으면 어떤 문제가 발생할까요?

• 과도한 문맥 전환: 타임 슬라이스가 너무 작으면 각 프로세스의 실행 시간이 짧아져 문맥 전환이 자주 발생합니다. 이로 인해 CPU의 부하가 증가하고, 문맥 전환에 소요되는 시간이 전체 실행 시간을 초과할 수 있습니다.

• 응답 시간 증가: 각 프로세스가 CPU를 할당받는 시간이 줄어들어, 응답 시간이 증가할 수 있으며, 특히 I/O 바운드 프로세스에서는 더 큰 영향을 받을 수 있습니다.

• 비효율적인 자원 사용: CPU가 실행 중인 프로세스를 자주 변경함에 따라 자원 사용의 비효율성이 발생할 수 있습니다.

4. 운영체제가 MLFQ에서 CPU Bound Process와 I/O Bound Process를 어떻게 구분할까요?

• CPU Bound Process: CPU 자원을 주로 사용하는 프로세스로, 계산이 많이 필요합니다. 프로세스가 타임 슬라이스 크기를 오버해서 CPU 스케줄러에 의해 강제로 CPU를 뺏기는 상황이면 CPU 사용이 많은 것이니, CPU 바운드 프로세스일 확률이 높습니다.

• I/O Bound Process: 주로 I/O 작업을 수행하며, CPU 사용 시간이 짧고 대기 시간이 깁니다. CPU를 사용하는 프로세스가 실행하다가 스스로 CPU를 반납하면 CPU 사용이 적은 거니, I/O 바운드 프로세스일 확률이 높습니다.

5. 공유자원이란 무엇인가요?

공유자원은 프로세스 간 통신에서 여러 프로세스 또는 스레드가 동시에 접근하거나 사용할 수 있는 자원을 의미합니다.

공유자원은 협업과 데이터 통신을 용이하게 하지만, 공유 자원에 대한 접근 순서에 따라 연산 결과가 달라질 수 있습니다. 컨텍스트 스위칭으로 인해 어떤 프로세스가 먼저 실행될지 예측할 수 없어 동기화 문제가 발생할 수 있습니다.

또한 동시에 여러 프로세스가 접근할 경우 교착상태나 경쟁 상태와 같은 문제를 초래할 수 있습니다.

6. 교착상태에 빠질 수 있는 조건은 어떤 것들을 충족해야 할까요?

교착상태가 발생하기 위한 네 가지 조건은 다음과 같습니다:

1. 상호 배제 (Mutual Exclusion): 자원은 한 번에 하나의 프로세스만 사용할 수 있어야 하며, 다른 프로세스는 사용할 수 없다.

2. 점유와 대기 (Hold and Wait): 적어도 하나의 프로세스가 자원을 점유한 상태에서 다른 자원을 요청해야 한다.

3. 비선점 (No Preemption): 이미 점유한 자원은 자발적으로 반환되기 전까지 다른 프로세스가 빼앗을 수 없다.

4. 환형 대기 (Circular Wait): 프로세스들이 서로 자원을 기다리며, 대기하는 프로세스의 원이 형성되어야 한다.

자료구조와 알고리즘

1. 재귀함수에서 기저조건을 만들지 않거나 잘못 설정했을 때 어떤 문제가 발생할 수 있나요?

• 무한 재귀: 기저 조건이 없거나 잘못 설정되면 재귀 함수가 종료되지 않고 무한히 자기 자신을 호출하게 됩니다. 이로 인해 스택 메모리가 소진되어 스택 오버플로우가 발생할 수 있습니다.

• 비효율적인 성능: 재귀 호출이 계속되어 성능 저하가 발생할 수 있으며, 필요한 자원(메모리, CPU 시간)이 비효율적으로 소모됩니다.

2. 0부터 입력 n까지 홀수의 합을 더하는 재귀 함수를 만들어보세요.

function sumOdd(n){
    if (n <= 0) {
        return 0;
    }
    const isOdd = n % 2 === 1;
    return (isOdd ? n : 0) + sumOdd(n - 1);
}
  
console.log(sumOdd(10)) // 25