[인프런 워밍업 클럽 스터디 3기] CS - 2주차 미션

[인프런 워밍업 클럽 스터디 3기] CS - 2주차 미션

채채 6개월 전

운영체제

1. FIFO 스케줄링의 장단점이 뭔가요?

FIFO는 먼저 들어간 프로세스가 먼저 실행되는 스케줄링 방법이다. 프로세스가 도착한 순서대로 실행이 되기 때문에 직관적이고 단순하다. 반면 먼저 들어온 프로세스가 완전히 끝나야 다음 프로세스를 실행할 수 있기 때문에 대기 시간이 증가할 수 있다는 단점이 있다. 또한, 프로세스가 들어온 순서에 따라 실행하기 때문에 실행 시간이 짧은 프로세스들은 오래 기다려야한다는 불편함도 있을 수 있다. 따라서, 현대 운영체제에서는 더 효율적인 스케줄링 방식이 사용되고, FIFO는 단순 일괄 처리 시스템에서 사용할 수 있다.

 

  1. SJF를 사용하기 여러운 이유가 뭔가요?

SJF는 Shortest Job First로, 도착 시간과 상관 없이 실행 시간이 짧은 프로세스가 먼저 실행되는 방식이다. 새로운 프로세스가 도착할때마다 실행 순서가 달라질 수 있기 때문에 프로세스의 정확한 종료 시간을 예측하기 어려워 어떤 프로세스가 얼마나 실행될지 알 수 없다.

 

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

타임 슬라이스는 프로세스에게 할당된 고정 시간이다.
타임 슬라이스가 아주 작으면 CPU를 점유하는 시간이 짧아져 컨텍스트 스위칭이 빈번하게 발생하고, 오버헤드가 증가할 수 있다. 또한, 컨텍스트 스위칭 과정이 실제 실행 시간보다 더 많은 시간을 차지하는 경우 성능 저하가 발생할 수도 있다.

 

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

타임 슬라이스 사용 방식에 따라 구분한다.
CPU Bound Process는 작업량이 많아 CPU를 오래 사용하기 때문에 할당된 타임 슬라이스를 모두 사용하며, CPU 스케줄러에 의해 강제로 CPU를 빼앗길 수 있다. 반면, I/O Bound Process는 이름 그대로 입출력 작업이 많아 상대적으로 짧게 CPU를 사용하고 스스로 CPU를 반납하는 경우가 많다.

 

  1. 공유자원이란 무엇인가요?

공유자원이란 어려 프로세스가 공유하여 사용하는 자원을 의미한다. 여러 프로세스가 동시에 자원을 사용할 수 있기 때문에, 자원에 접근할 때 경쟁 조건이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 동시에 자원을 사용할 수 없는 최소한의 영역인 임계 구역을 정의하고, 상호 배제 매커니즘을 적용해야 한다.

 

  1. 교착상태에 빠질 수 있는 조건은 어떤 것들을 충족해야할까요?

교착 상태는 아래의 4가지 조건을 충족해야한다.
1. 상호 배제: 상호 배제 조건은 한 번에 하나의 프로세스만 자원을 사용해야한다는 것을 의미한다. 여러 프로세스가 동시에 자원을 사용하게 되면, 경쟁 조건이나 예상치 못한 결과가 발생할 수 있다.
2. 비선점: 한 프로세스가 자원을 점유하고 있을 때 다른 프로세스는 그 자원을 빼앗을 수 없다는 것을 의미한다. 자원을 반환하기 전까지는 다른 프로세스가 사용할 수 없다.
3. 점유와 대기: 한 프로세스가 이미 자원을 점유한 상태에 다른 자원을 원해 대기하고 있는 상태이다. 점유와 대기가 지속된다면 특정 프로세스는 자원을 받을 때까지 무한정 기다려야하기 때문에 교착 상태가 발생한다.
4. 원형 대기: 원의 형태로 서로가 서로의 자원을 기다리는 상태여야 한다. 이 경우, 모든 프로세스가 영원히 자원을 획득할 수 없다.

 

알고리즘 & 자료구조

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

기저 조건이 없거나 잘못 설정했을 경우 재귀 함수는 무한으로 호출된다. 이후 콜 스택이 가득 채워져 더 이상 무한 호출을 처리할 수 없어 자동으로 종료되고, Maximum Call Stack Size 에러를 출력한다.

 

  1. 0부터 입력 n까지 홀수의 합을 더하는 재귀 함수를 만들어보세요.

function sumOdd(n) {
  // 재귀 로직
  if (n < 1) return 0;
  return n % 2 ? n + sumOdd(n - 2) : sumOdd(n - 1);
}

console.log(sumOdd(10))

1. 현재 값이 홀수인 경우, 이전 홀수 값(n - 2)과 더한다.
→ 예) n = 11인 경우, 11 + 9 + 7 + 5 + 3 + 1 순으로 더하게 됨.

2. 현재 값이 짝수인 경우, 바로 이전 홀수 값(n - 1)을 호출하여 다음 재귀부터 이전 홀수 값과 더한다.
→ 예) n = 10인 경우, 재귀를 통해 10 -> 9로 변경, 9 + 7 + 5 + 3 + 1 순으로 더하게 됨.

기저 조건: 현재 값이 1보다 작을 경우 0을 반환하여 재귀 호출을 종료한다.

 

  1. 다음 코드는 매개변수로 주어진 파일 경로(.는 현재 디렉토리)에 있는 하위 모든 파일과 디렉토리를 출력하는 코드입니다. 다음 코드를 재귀 함수를 이용하는 코드로 변경해보세요.

import { LinkedList } from './LinkedList.mjs'

class Stack {
  // ...
	
  push(data) {
    // 마지막 인덱스에 데이터 삽입
    // insertAt(0, data) -> insertLast(data)
    this.list.insertLast(data)
  }
	
  pop() {
    try {
      // 마지막 인덱스의 데이터 삭제
      // deletedAt(0) -> deleteLast()
      return this.list.deleteLast()
    } catch (e) {
      return null;
    }
  }
	
  peek() {
    // 마지막 노드 확인
    // getNode(0) -> getNode(this.list.count - 1)
    return this.list.getNode(this.list.count - 1);
  }
}

export { Stack };

 

  1. 해시테이블의 성능은 해시 함수에 따라 달라집니다. 수업 시간에 등번호를 이용해 간단한 해시 함수를 만들어봤습니다. 이번엔 등번호가 아닌 이름을 이용해 데이터를 골고루 분산시키는 코드로 수정해주세요.

     

const fs = require("fs"); // 파일을 이용하는 모듈
const path = require("path"); // 폴더와 파일의 경로를 지정해주는 모듈

function traverseDirectory1(directory){
  const stack = [directory]; // 순회해야 할 디렉토리를 저장할 스택

  while (stack.length > 0) { // 스택이 빌 때까지 반복
    const currentDir = stack.pop(); // 현재 디렉토리
    const files = fs.readdirSync(currentDir); // 인자로 주어진 경로의 디렉토리에 있는 파일or디렉토리들

    for (const file of files) { // 현재 디렉토리의 모든 파일or디렉토리 순회
      const filePath = path.join(currentDir, file); //directory와 file을 하나의 경로로 합쳐줌
      const fileStatus= fs.statSync(filePath); // 파일정보 얻기

      if (fileStatus.isDirectory()) { // 해당 파일이 디렉토리라면
        console.log('디렉토리:', filePath);
        stack.push(filePath);
      } else { // 해당 파일이 파일이라면
        console.log('파일:', filePath);
      }
    }
  }
}

traverseDirectory1("."); // 현재 경로의 모든 하위 경로의 파일, 디렉토리 출력
const fs = require("fs");
const path = require("path");

function traverseDirectory(directory) {
  const files = fs.readdirSync(directory);
    
  if (files.length === 0) return;

  for (const file of files) {
    const filePath = path.join(directory, file);
    const fileStatus = fs.statSync(filePath);

    if (fileStatus.isDirectory()) {
      console.log('디렉토리:', filePath);
      traverseDirectory(filePath);
    } else {
      console.log('파일:', filePath);
    }
  }
}

traverseDirectory(".");

AS-IS 처음에 stack을 정의해 탐색할 디렉토리를 저장하고, 마지막 값을 뽑아 files에 저장
TO-BE directory 자체를 재귀 호출의 매개변수로 사용

// 기존 코드
function traverseDirectory1(directory){
  const stack = [directory];

  while (stack.length > 0) {
    const currentDir = stack.pop();
    const files = fs.readdirSync(currentDir);
        
     // ...
  }
}

// 변경된 코드
function traverseDirectory(directory) {
  const files = fs.readdirSync(directory);
  // ...
}

AS-IS 파일이 디렉토리라면, 다시 stack에 추가해 순회 수행
TO-BE 파일이 디렉토리라면, 재귀 함수를 호출하여 매개변수로 그 파일을 사용, 확인 후 하위 디렉토리 탐색 수행

// 기존 코드
if (fileStatus.isDirectory()) {
  stack.push(filePath);
}

// 변경된 코드
if (fileStatus.isDirectory()) {
  traverseDirectory(filePath);
}

AS-IS stack에 요소가 존재하지 않을 때까지, 즉 최상단 디렉토리의 하위에 더 이상 디렉토리가 없을 때까지 반복
TO-BE 더 이상 디렉토리가 없을 때 재귀 종료

// 기존 코드
while (stack.length > 0) {
  // ...
}

// 변경된 코드
if (files.length === 0) return;

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