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프로그래밍기능사 · 응용SW기초기술 과목

프로그래밍기능사 운영체제 개념 정리

중요도 ★★★★★ · 45% (추정)

AI 작성 · 검수 완료

AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.

개요

이 단원은 컴퓨터의 자원을 관리하는 운영체제를 다룹니다. 운영체제가 하는 일, 실행 중인 프로그램인 프로세스와 그 순서를 정하는 스케줄링, 교착상태, 기억장치 관리, 그리고 리눅스와 윈도의 기본 명령이 차례로 나옵니다.

프로세스는 실행 중인 프로그램을 말하며 준비, 실행, 대기 같은 상태를 오갑니다. 스케줄링 가운데 FCFS 는 먼저 온 작업부터, SJF 는 실행 시간이 짧은 작업부터, 라운드 로빈은 정해진 시간씩 돌아가며 처리합니다. 여러 프로세스가 서로 상대가 가진 자원을 기다리며 멈춰 버리는 것을 교착상태라고 하며, 상호 배제·점유와 대기·비선점·환형 대기 네 조건이 모두 갖춰질 때 생깁니다.

기억장치가 모자랄 때는 쓰지 않는 페이지를 내보내야 합니다. FIFO 는 가장 먼저 들어온 페이지를, LRU 는 가장 오랫동안 쓰지 않은 페이지를, LFU 는 사용 횟수가 가장 적은 페이지를 내보냅니다. 리눅스 명령에서는 ls(목록 보기), cd(폴더 이동), chmod(권한 바꾸기), rm(파일 지우기)을 알아 두세요.

핵심 개념

  • 운영체제

    사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이에서 CPU, 기억장치, 입출력 장치 같은 자원을 관리하는 기본 소프트웨어입니다. 윈도, 리눅스, 유닉스, macOS 등이 있습니다.

    외우는 요령컴퓨터의 '관리인'이라고 생각하면 됩니다.

  • CPU 스케줄링

    여러 프로세스 가운데 누구에게 CPU 를 줄지 정하는 방법입니다. FCFS 는 먼저 온 순서, SJF 는 짧은 작업 먼저, 라운드 로빈은 정해진 시간만큼씩 돌아가며 처리합니다.

    외우는 요령라운드 로빈 = '돌아가며 조금씩'.

  • 교착상태

    둘 이상의 프로세스가 서로 상대가 가진 자원을 기다리며 아무도 진행하지 못하는 상태입니다. 상호 배제, 점유와 대기, 비선점, 환형 대기 네 조건이 모두 있어야 생깁니다.

    외우는 요령좁은 외길에서 두 차가 마주 서서 서로 비켜 주기를 기다리는 모습.

  • 페이지 교체 기법

    기억장치가 꽉 찼을 때 내보낼 페이지를 고르는 방법입니다. FIFO 는 가장 먼저 들어온 것, LRU 는 가장 오래 쓰지 않은 것, LFU 는 가장 적게 쓴 것을 내보냅니다.

    외우는 요령LRU 의 R 은 Recently(최근), LFU 의 F 는 Frequently(자주).

  • 리눅스 기본 명령

    ls 는 파일 목록 보기, cd 는 폴더 이동, pwd 는 현재 위치 보기, chmod 는 권한 바꾸기, rm 은 파일 지우기, cp 는 복사, mv 는 이동이나 이름 바꾸기입니다.

    외우는 요령chmod = change mode, 권한을 바꾼다.

자주 나오는 포인트

  • 교착상태의 네 가지 조건이 아닌 것을 고르는 문제를 대비하세요.
  • 페이지 교체 순서를 따라가며 페이지 부재 횟수를 세는 문제가 나옵니다.
  • FIFO·LRU·LFU 의 뜻을 바꿔 놓은 선지를 조심하세요.
  • 리눅스 명령과 하는 일을 짝짓는 문제가 나옵니다.

헷갈리는 것 비교: 페이지 교체 기법

기법내보내는 페이지
FIFO가장 먼저 들어온 페이지
LRU가장 오랫동안 쓰지 않은 페이지
LFU사용 횟수가 가장 적은 페이지

대표 문제 3개

검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.

예상문제검수 완료응용SW기초기술 › 운영체제★★★★★

문제 1. 교착상태(deadlock)가 생기기 위한 필요조건에 해당하는 것은?

  1. ① 가상 기억장치
  2. ② 시분할
  3. ③ 환형 대기
  4. ④ 선점
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ③ 환형 대기

핵심: 교착상태 4조건: 상호 배제·점유와 대기·비선점·환형 대기

교착상태는 여러 프로세스가 서로가 가진 자원을 기다리며 꼼짝 못 하는 상태입니다. 다음 4가지 조건이 모두 있을 때 생깁니다.

  1. 상호 배제: 자원을 한 번에 하나만 사용
  2. 점유와 대기: 자원을 가진 채 다른 자원을 기다림
  3. 비선점: 남의 자원을 빼앗을 수 없음
  4. 환형 대기: 서로 꼬리를 물고 원 모양으로 기다림

틀린 선지

  • ① 가상 기억장치: 가상 기억장치는 기억장치 관리 기법입니다.
  • ② 시분할: 시분할은 CPU 시간을 나누어 쓰는 방식으로, 교착상태 조건이 아닙니다.
  • ④ 선점: 필요조건은 '비선점'입니다. 자원을 빼앗을 수 있으면 교착상태가 풀립니다.
예상문제검수 완료응용SW기초기술 › 운영체제★★★★★

문제 2. 페이지 프레임이 3개이고 처음에 비어 있을 때, FIFO 페이지 교체 방식으로 다음 순서대로 페이지를 참조하면 페이지 부재는 몇 번 일어나는가? 참조 순서: 1, 2, 3, 1, 4, 2

  1. ① 3번
  2. ② 5번
  3. ③ 6번
  4. ④ 4번
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ④ 4번

핵심: FIFO 는 가장 먼저 들어온 페이지를 내보낸다

페이지 부재는 찾는 페이지가 기억장치에 없을 때 일어납니다.

  1. 1 → 부재 [1]
  2. 2 → 부재 [1, 2]
  3. 3 → 부재 [1, 2, 3]
  4. 1 → 있음
  5. 4 → 부재, 가장 먼저 들어온 1 을 내보냄 [2, 3, 4]
  6. 2 → 있음
  7. 부재 횟수: 4번

틀린 선지

  • ① 3번: 4 를 넣을 때도 빈칸이 없어 부재가 일어납니다.
  • ② 5번: 네 번째 참조 1 은 이미 들어 있어 부재가 아닙니다.
  • ③ 6번: 모든 참조를 부재로 센 것입니다.
예상문제검수 완료응용SW기초기술 › 운영체제★★★★★

문제 3. 하드웨어 자원을 관리하고 사용자와 컴퓨터 사이에서 다리 역할을 하는 시스템 소프트웨어는?

  1. ① 운영체제
  2. ② 워드프로세서
  3. ③ 컴파일러
  4. ④ 데이터베이스
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ① 운영체제

핵심: 운영체제는 자원을 관리하고 사용자와 하드웨어를 이어 준다

운영체제(OS)는 CPU·기억장치·입출력장치 같은 자원을 관리하고, 사용자가 컴퓨터를 쉽게 쓸 수 있게 해 주는 시스템 소프트웨어입니다. 윈도, 리눅스 등이 있습니다.

틀린 선지

  • ② 워드프로세서: 워드프로세서는 문서를 만드는 응용 프로그램입니다.
  • ③ 컴파일러: 컴파일러는 프로그램 코드를 기계어로 번역하는 프로그램입니다.
  • ④ 데이터베이스: 데이터베이스는 자료를 모아 관리하는 저장소입니다.
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