정보처리기사 필기 정리 - 4. 프로그래밍 언어 활용 (4-03. 응용 sw 기초 기술 활용)

정보처리기사 필기 정리 - 4. 프로그래밍 언어 활용

 

Chapter 03 응용 SW 기초 기술 활용 (중요도: ★★)

 

1. 운영체제 기초 활용
   • 운영체제: 하드웨어를 보다 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공해주는 소프트웨어 (중앙처리장치, 기억장치, 통신장치, 입출력장치 등으로 구성)
     • 윈도우 계열 운영체제 특징: 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 제공, 선점형 멀티태스킹 방식 제공, 자동감지 기능 제공, OLE(Object Linking and Embedding) 사용
     • 유닉스 계열 운영체제 특징: 대화식 우영체제 기능 제공, 다중 작업 기능 제공, 다중 사용자 기능 제공, 이식성 제공, 계층적 트리 구조 파일 시스템 제공
   • 메모리 관리 기본 사항
     • 가상 메모리: 실제 메모리 주소가 아닌 가상의 메모리 주소를 부여하는 방식
     • 메모리 관리 장치: CPU가 메모리에 접근하는 것을 관리하는 컴퓨터 하드웨어 부품
     • 메모리 관리자: 프로세스에게 필요할 때마다 기억 장치를 항당 후 회수하는 작업 수행
   • 메모리 관리 기법 종류
     • 반입 기법: 메모리로 적재 시기 결정(When)
       • 요구 반입 기법: 실행될 프로세스가 참조 요구가 있을 경우 적재하는 기법
       • 호출 반입 기법: 시스템의 요구를 예측하여 미리 메모리에 적재하는 방법
     • 배치 기법: 메모리 적재 위치 결정(Where)
       • 최초 적합(First Fit): 프로세스가 적재될 가용 공간 중에서 첫 번째 분할에 할당하는 방식
       • 최적 적합(Best Fit): 가용 공간 중 가장 크기가 비슷한 공간을 선택하여 적재
       • 최악 적합(Worst Fit): 가용 공간들 중에서 가장 큰 공간에 할당
     • 할당 기법: 메모리 적재 방법 결정(How)
       • 연속 할당 기법: 프로세스를 주기억 장치 공간 내에서 인접되게 연속하여 저장하는 방법
       • 분산 할당 기법: 하나의 프로세스를 여러 개의 조각으로 나누어 주기억 장치 공간 내 분산하여 배치하는 기법
     • 교체 기법: 메모리 교체 대상 결정(Who)
       • 프로세스의 Swap In/Out
       • FIFO(First In First Out): 가장 오래된 페이지부터 우선 교체
       • LRU(Least Recently Used): 오랫동안 사용하지 않은 페이지 선택하여 교체
       • LFU(Least Frequently Used): 각 페이지마다 참조 횟수에 대한 계수기가 있으며 가장 작은 수를 가진 페이지 교체
     • 프로세스(Process): 실행 중인 프로그램을 의미
       • 프로세스 상태
         • 생성(Create) 상태: 사용자에 의해 프로세스가 생성된 상태
         • 준비(Ready) 상태: CPU를 할당받을 수 있는 상태
         • 실행(Running) 상태: 프로세스가 CPU를 할당받아 동작 중인 상태
         • 대기(Waiting) 상태: 프로세스 실행 중 입출력 처리 등으로 인해 CPU를 양도하고 입출력 처리가 완료까지 대기 리스트에서 기다리는 상태
         • 완료(Complete) 상태: 프로세스가 CPU를 할당받아 주어진 시간 내에 완전히 수행을 종료한 상태
       • 프로세스 상태 전이: 하나의 작업이 컴퓨터 시스템에 입력되어 완료되기 까지 활동
         • 디스패치(Dispatch): 프로세스는 준비 상태에서 실행상태로 전이
         • 타이머 런 아웃(Timer Run Out): 프로세스는 실행 상태에서 준비 상태로 전이
         • 블록(Block): 프로세스는 실행 상태에서 대기 상태로 전이
         • 웨이크 업(Wake-up): 프로세스는 대기 상태에서 준비 상태로 전이
         • 스왑 인(Swap-In): 지연 준비 상태나 지연 대시 상태에서 준비 상태나 대기상태로 전이
         • 스왑 아웃(Swap-Out): 준비 상태나 대기 상태에서 지연 준비 상태나 지연 대기 상태로 전이
       • 프로세스 스케줄링: CPU를 사용하는 프로세스들 사이의 우선순위를 관리하는 작업
         • 프로세스 스케줄링 유형
           • 선점형 스케줄링(Preemptive Scheduling): 우선 순위가 높은 다른 프로세스가 현재 프로세스를 중단시키고 CPU를 점유하는 스케줄링 방식
             • 라운드 로빈(Round Robin): 균등하게 CPU를 점유하며, 시간내 처리 못하면 가장 뒤로 보내짐
             • SRT(Shortest Remaining Time First): 짧은 수행 시간 프로세스 우선 수행
             • 다단계 큐(Multi Level Queue): 캌 큐는 독자적인 스케줄링을 가짐
             • 다단계 피드백 큐(Multi Level Feedback Queue): 큐마다 다른 시간을 할당하며, 마지막 단계는 라운드 로빈 방식으로 처리
           • 비선점형 스케줄링(Non Preemptive Scheduling): CPU 반환 시까지 다른 프로세스는 CPU 점유가 불가능한 스케줄링 방식
             • 우선순위(Priority): 우선 순위에 따라 CPU할당
             • 기한부(Deadline): 요청에 명시된 시간 내 처리를 보장
             • FCFS(First Come First Service): 도착한 순서대로 처리
             • SJF(Shortest Job First): 준비 큐 작업 중 가장 짧은 작업부터 수행, 긴 프로세스는 기아현상 발생
             • HRN(Highest Response Ratio Next): SJF 기아 현상을 보완한 기업
           • 환경 변수(Environment Variable): 프로세스가 컴퓨터에서 동작하는 방식에 많은 영향을 미치는 동적 값들의 모임

 

2. 네트워크 기초 활용

• 인터넷(Internet): TCP/IP라는 통신 프로토콜을 이용해서 정보를 주고받는 컴퓨터 네트워크
• 인터넷 구성
  • 종단 시스템 사용자 Host와 서버, 통신 링크, 처리량 등
  • 통신망
    • 근거리 통신망(LAN): 가까운 지역을 묶는 컴퓨터 네트워크
    • 원거리 통신망(WAN): 넓은 지리적 거리/장소의 통신 네트워크
      • 연결기술: 전용 회선 방식, 회선 교환 방식, 패킷 교환 방식
    • 프로토콜: 서로 다른 시스템에 있는 두 개체 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 일련의 통신 규약. 처리기능, 제어기능, 관리적 기능
      • 대표적 프로토콜: 인터넷 프로토콜(IP), 전송 제어 프로토콜(TCP)
    • OSI(Open System Interconnection) 7계층: 국제 표준화 기구인 ISO에서 개발한 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나우어 설명한 개방형 시스템 상호 연결 모델
      • 계층1 – 물리 계층(Physical Layer): 실제 장치를 연결하기 위한 물리적 세부 사항을 정의하는 계층
      • 계층2 – 데이터 링크 계층(Data Link Layer): 데이터의 물리적인 전송 담당, 오류제어, 흐름제어, 회선 제어 수행
      • 계층3 – 네트워크 계층(Network Layer): 패킷을 네트워크들을 통해 전달
      • 계층4 – 전송 계층(Transport Layer): 신뢰성 있는 데이터를 전달
      • 계층5 – 세션 계층(Session Layer): 프로세스들의 논리적인 연결을 담당
      • 계층6 – 표현 계층(Presentation Layer): 사용자가 이해할 수 있는 형태로 만드는 역할
      • 계층7 – 응용 계층(Application Layer): 응용 서비스를 수행하는 역할
    • IP(Internet Protocol): 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용하는 정보 위주의 규약
      • IPv4: 32bit, 8비트씩 4부분으로 나뉜 10진수, 멀티캐스트, 유니캐스트, 브로드캐스트
        • A클라스 -> B클라스 -> C클라스 -> D클라스(예약된 주소) -> E클라스(연구)
      • IPv6: 128bit, 16비트씩 8부분으로 나뉜 16진수, 멀티캐스트, 유니캐스트, 애니캐스트
    • TCP(Transmission Control Protocol): 전송 제어 프로토콜은 전송 계층에 위치해 근거리 통신망, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 안정적으로 프로그램이 실행되도록 하는 프로토콜
      • 특징: 신뢰성 보장, 연결 지향적 특징, 흐름 제어, 혼잡 제어
      • TCP 핸드셰이킹: 전송 계층에서 신뢰성 있는 세그먼트 전송을 보장하기 위한 접속 규약
    • UDP(User datagram Protocol): 비연결성, 신뢰성이 없고, 순서화 되지 않은 데이터 그램 서비스를 제공하는 전송 계층 통신 프로토콜
      • 특징: 결성 및 비신뢰성, 순서화 되지 않은 데이터 그램 서비스 제공, 실시간 응용 및 멀티캐스팅 가능, 단순 헤더

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2022 수제비 정보처리기사 필기 & 2022 이기적 정보처리기사 필기 책을 참고하여 정리하였다.

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