[명품 운영체제] 4장 연습문제

명품 운영체제 (황기태 저)

 

 

[ 4장 연습문제 P.248 ~ P. 254]

 

 

[ 개념 체크 ]

1. 스레드가 도입된 배경으로 프로세스의 문제점을 잘못 설명한 것은?

정답:

④ 프로세스 스케줄링의 복잡성을 줄이려 했다.

 

 

2. 프로세스와 스레드의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

정답:

③ 프로세스는 자신에게 속한 모든 스레드의 부모이다.

 

 

3. 멀티태스킹 프로그램을 작성하는데 있어서 각 태스크를 프로세스로 만드는 것과 스레드로 만드는 방법 중 스레드로 만드는 방법이 유리한 이유로 맞는 것은?

정답: 

② 프로세스들은 주소 공간이 완전히 분리되어 있어 공유 공간을 만들기 위해 운영체제의 도움을 받아야 하지만, 멀티스레드를 이용하는 경우 프로세스 내에 공유 변수 등을 통해 쉽게 통신할 수 있기 때문이다

 

 

4. 스레드에 관한 정보를 저장하는 구조체를 무성이라고 부르는가?

정답: 

② TCB

 

 

5. 다음 중 다른 한가지는?

정답: 

③ TLS(Thread Local Storage)

 

 

6. 다음 중 프로세스와 스레드 중 선택하여 문장을 완성하라.

정답: 

운영체제의 실행 단위는 ( 스레드 ) 이며, ( 프로세스 ) 는 ( 스레드 ) 들이 공유하는 환경을 제공한다. ( 프로세스 ) 들은 각각 독립적인 메모리  공간에서 실행되므로 ( 프로세스 ) 사이에 데이터를 주고받는데 심각한 어려움이 있다. 응용프로그램을 실행시키기 위해 운영체제는 ( 프로세스 ) 를 만든다. 하나의 ( 프로세스 ) 가 실행되면 반드시 한 개의 ( 스레드 ) 가 자동으로 만들어지고 이것은 ( 스레드 ) 라고 부른다. 하나의 ( 프로세스 ) 는 여러 개의 ( 스레드 ) 를 가질 수 있다. ( 프로세스 ) 가 실행중이라는 뜻은 ( 프로세스 ) 속한 ( 스레드 ) 중 한 개의 ( 스레드 ) 가 현재 CPU에 의해 실행되고 있음을 뜻한다. 그러므로 운영체제 스케줄러에 의해 스케줄되는 단위는 ( 스레드 ) 이며, ( 프로세스 ) 에 속한 모든 ( 스레드 ) 가 종료할 때 ( 프로세스 ) 도 종료된다.

 

 

7.  다음 설명은 concurrency와 paralleism 중 어떤 것인지 선택하라.

정답: 

(1) 1개의 CPU가 여러 스레드를 번갈아 실행할 때 cocurrency

(2) 2개의 CPU에서 2개의 스레드가 각각 동시에 실행될 때 paralleism

(3) CPU가 스레드의 입출력으로 인해 유휴(idle) 상태에 있지 않고 다른 스레드를 실행할 때 cocurrency

(4) 멀티 코어 CPU가 여러 스레드를 같은 시간에 동시에 실행할 때 paralleism

 

 

8. 다음 그림은 스레드 T1, T2, T3 가 실행되는 과정을 보여준다. cocurrency인가, parallelism인가?

정답: 

cocurrency

 

 

9. 스레드가 활동하는 코드, 데이터, 힙, 스택은 어떤 메모리 공간에 형성되는가?

정답: 

④ 스레드가 속한 프로세스 주소 공간 내에

 

 

10. 스레드의 주소 공간에 대한 설명으로 틀린 것은?

정답: 

④ 스레드 코드는 프로세스의 공간 밖에 별도의 공간에 적재된다

 

 

11. 스레드 로컬 스토리지(TLS)란 어떤 메모리 공간인가?

정답: 

① 다른 스레드가 접근할 수 없는 스레드만의 사적인 공간이다

 

 

12. 스레드 A가 malloc(100)을 이용하여 동적 할당받은 100바이트 공간에 대해 틀리게 설명한 것은?

정답: 

③ 스레드 A가 종료할 때 할당받은 100바이트 공간은 자동 반환되지 않는다

 

 

13. TCB에 저장되는 내용이 아닌 것은?

정답: 

④ 스레드 크기

 

 

14. TCB에 저장되는 내용이 아닌 것은?

정답: 

④ 스레드 시작 시간

 

 

15. 다음 중 스레드 스케줄링이 일어나는 시점이 아닌 것은?

정답: 

③ 스레드가 시스템 호출을 하여 커널로 진입한 직후

 

 

16. 프로세스 컨텍스트 스위칭과 스레드 컨텍스트 스위칭을 비교하여 잘 설명하지 못한 것은?

정답: 

④ 프로세스 컨텍스트 스위칭이 개념적으로 스레드 컨텍스트 스위칭보다 단순하다

 

 

17. 스레드 운용에 관한 설명 중 틀린 것은?

정답: 

② 스레드가 종료되면 스레드가 속한 프로세스도 종료된다

 

 

18. 스레드 라이브러리에 포함된 것이 아닌 것은?

정답: 

① 스레드에서 파일을 여는 함수

 

 

19. 커널 레벨 스레드의 정의는 무엇인가?

정답: 

② 커널에 의해 스케줄되는 스레드

 

 

20. 사용자 레벨 스레드의 정의는 무엇인가?

정답: 

④ 스레드 라이브러리에 의해 스케줄되는 스레드

 

 

21. 사용자 레벨 스레드의 장점이 아닌 것은?

정답: 

③ 여러 스레드가 각 코어에서 동시에 실행될 수 있기 때문에 멀티 코어 CPU를 가진 시스템에 적합하다

 

 

22. 커널 레벨 스레드의 장점은?

정답: 

③ 여러 스레드가 각 코어에서 동시에 실행될 수 있기 때문에 멀티 코어 CPU를 가진 시스템에 적합하다

 

 

23. 최근 들어 운영체제는 사용자가 만든 스레드를 커널 레벨 스레드로 구현하는 추세이다. 그 이유는 무엇인가?

정답: 

① 응용프로그램에서 생성한 각 스레드를 멀티 코어 CPU에 할당하여 응용프로그램 실행에 높은 병렬성을 얻을 수 있기 때문

 

 

24. N개의 사용자 레벨 스레드를 1개의 커널 레벨 스레드로 매핑하는 N:1 매핑의 최대 단점은 응용프로그램에 속한 한개의 사용자 레벨 스레드가 입출력을 수행하여 볼륵 상태가 되면 응용프로그램 내의 다른 모든 사용자 레벨 스레드가 스케줄(실행)될 수 없다는 점이다. 이 과정을 자세히 설명하라.

정답: 

사용자 레벨 스레드가 입출력을 수행하여 커널 레벨 스레드가 Blocked 상태가 되면 N:1 매핑이기 때문에 다른 사용자 레벨 스레드가 있음에도 불구하고 응용프로그램 전체가 중단된다. Blocked 상태가 되면 CPU 코어가 다른 커널 레벨 스레드에게 할당되어 다른 작업을 하고 파일 블록의 읽기가 완료되면 Blocked 상태가 Ready 상태로 바뀌어 커널 스케줄러에 의해 스케줄될 때까지 응용프로그램의 실행은 중단된다.

 

 

25. 사용자 레벨 스레드와 커널 레벨 스레드의 매핑 기법으로 최근에 가장 많이 사용하는 것은?

정답: 

② 1:1

 

 

26. 사용자 레벨 스레드와 커널 레벨 스레드의 매핑 기법으로 1:1 기법을 현재 가장 많이 사용하는 이유는?

정답: 

개념이 단순하여 구현하기 쉽고, 특히 멀티 코어 CPU에서 높은 병렬성을 얻을 수 있기 때문에 현대의 컴퓨터 시스템에 매우 적합하다.

 

 

[ 복합 문제 ]

*추가 예정*

 

 

※ 직접 풀이를 진행하였기 때문에 오류가 있을 수 있습니다.

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