인터럽트에 대해서 설명하세요
하드웨어가 시스템의 수행 흐름을 바꾸기 위해 발생하는 것. 트랩(예외, exception)의 경우 소프트웨어가 발생하는 인터럽트이다. 인터럽트가 발생되면 CPU는 현재 수행중인 작업을 멈추고 운영체제 내에 있는 특정 코드를 실행한다. 이 실행이 끝나면 다시 멈춘 작업을 재개한다.
인터럽트는 1) 현재 작업을 멈추고, 현재 상태를 보관 2) 인터럽트의 종류 분석 3) 특정 인터럽트 수행 4) 보관된 상태를 원상복귀하고 멈춘 작업을 재개하는 과정을 통해 실행된다.
DMA 존재 이유에 대해서 설명하세요.
I/O (입출력)에는 두 가지 형태가 있다.
- 동기식 입출력 (synchronous I/O) : 입출력이 시작되면 요청한 프로세서는 입출력이 완료될 때까지 기다린다.
- 비동기식 입출력 (asynchronous I/O) : 요청한 프로세서는 입출력이 완료될 때까지 기다리지 않고 계속 다른 작업을 수행한다.
속도가 느린 입출력 장치는 하나의 입력을 받은 후 다음 입력까지 CPU는 다른 유용한 작업을 할 수 있다. 그러나 반대로 입출력 장치의 속도가 빠르면 인터럽트가 너무 빈번하게 발생하여 CPU가 다른 유용한 작업을 할 시간이 적다. 이것을 해결하기 위해 사용하는 기법이 DMA(Direct Message Access)이다. DMA 방식에서 장치 제어기(디스크, 오디오 장치를 관리)는 데이터 블록을 CPU의 관여 없이 직접 주기억장치로 이동하며, 인터럽트는 바이트 단위가 아닌 블록 단위로 발생한다.
즉, DMA란 CPU의 개입 없이 입출력장치와 주기억장치의 데이터 전송이 이루어지는 방법으로, 입출력을 위한 인터럽트 발생 횟수를 최소화하여 컴퓨터 시스템의 효율을 높이기 위해 필요하다.
함수호출과 시스템 콜의 차이에 대해서 설명하세요.
함수 호출이란 자신이 직접 작성하거나 라이브러리에 저장된 함수를 호출하는 것이다.
* 라이브버리 함수들에는 프로그래밍 언어에서 제공하는 기본 함수들과 컴파일러별로 추가적으로 제공하는 API들이 속한다. 따라서 프로그램 내부에서 메모리 할당/해제가 가능하다.
시스템 콜(시스템 호출)의 기본적인 정의는 프로세스와 운영체제 간 인터페이스를 제공해주는 것이다. 즉 운영체제의 커널이 제공하는 서비스에 접근하기 위한 수단이라고 이해할 수 있다. 시스템 콜의 경우 프로세스 제어, 파일 관리, 장치 관리, 정보 유지보수, 통신 등 다양한 기능을 수행하기 위해 운영체제에 미리 정의가 되어 있는 함수를 사용하는 것이다.
인터럽트와 시스템 콜의 차이에 대해서 설명하세요.
인터럽트는 하드웨어가 시스템의 수행 흐름을 바꾸기 위해 사용하는 것이고, 트랩의 경우 소프트웨어가 발생하는 인터럽트이다. 소프트웨어는 시스템 콜이라는 연산을 통해 트랩을 발생시킨다.
시스템 콜의 경우 프로그램이 커널에서 서비스를 요청할 수 있도록 하는 방법이며, 인터럽트는 CPU에게 특정 일을 즉각적으로 수행하도록 고지하는 이벤트이다. (하드웨어 인터럽트, 소프트웨어 인터럽트라는 개념으로 접근해서 이해하면 조금 더 수월할 듯 하다)
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