정리왕 Ag

 SW의 3P 

: People (인적자원), Process (프로젝트 수행을 위한 Framework/전체 계획,구조),  Problem (문제분석, 인식)

 SW 상위 설계 

: 아키텍쳐/ UI설계 / 인터페이스 정의

 SW 설계지침 

: 모듈기능이 예측 가능하도록, 이식성 고려, 적당한 크기 유지 

 SW 언어선정 기준 

: 적정성, 효율성, 이식성, 친밀성, 범용성

 SW영역 결정요소 

: 기능, 성눙, 제약조건, 인터페이스, 신뢰도

 SW 품질목표 

- 시스템 SW 

: OS, Web Server, WAS를 위한 서버프로그램, DBMS

: 메모리 적재, 인터럽트 관리, 기억장치 관리

- 응용 SW 

: 복잡수학 계산

- 실시간 SW 

: 인터럽트와 문맥교환의 표현, 태스크들 간의 통신과 동기화, 비동기적 프로세싱, 타이밍 제약의표현을 고려하여 설계

 인터럽트 

> 프로그램검사 : 0으로 나누기, Underflow/Overflow, 명령어잘못입력, 프로그램상 오류

> SVC : 의도적 호철, 복잡한 입출력처리시, Operator와 대화 필요시

> 입/출력 : 이상현상 발생시, 입/출력 data오류시

> 외부 : 시간만료, Operator가 콘솔창에 인터럽트키 입력시

- 개발 SW 

: 요구사항 관리도구, 설계/ 모델링도구(UML지원), 구현/ 테스트/ 형상관리/ 빌드 도구

 > 구현도구 : 이클립스, IDEA, VS, Node.js

 > 테스트 도구 : CPP/ HTTP/ N unit/ Spring Test

 형상관리 

: 가시성, 추적성(진행정도), 방해요인 최소화 보장하여 품질과 생산성↑, 개발비용↓

: 유지보수,개발 단계에 적용/ 동시개발 가능, 불필요 사용자 수정제한, 변경/제어 관리

> 대상 - 분석서, 지침서, 소스코드

> 기능 - 형상식별 : 특정절차/도구 결합, 관리계획 근거로 대상 식별 과정

          - 버전 제어 기술 :  대상에 이름/관리번호 부여하여 계층관리 함으로써 수정/추적용이 

 > 버전관리도구

* Sub Version(=SVN)

 : 개발작업은 Trunk(몸통)에서, 추가작업은 Branches(서브디렉토리)에서 수행

 : 유닉스 서버사용, 주 명령어 diff

* Git

 : 로컬에서 버전관리, 원격저장소나 네트워크 문제 시에도 작업가능

 : Branch 이용시 다양한 기능 테스팅 가능, 파일변화 스냅샷

> 분석 자동화 도구 CASE

 결함관리 

: 계획→ 기록→ 검토→ 수정→ 재확인→ 보고서 작성 (모니터링, 결함상태 추적)

 일정관리  

 빌드 자동화 도구 

: 빌드를 포함하여 테스트/ 배포를 자동화하는 도구, 지속적인 통합개발환경에서 유용하게 활용됨

** 빌드 = 소스코드 파일들을 컴파일하여 여러 모듈로 묶어 실행파일로 만드는 과정

 서비스공격 

+  nmap : 서버에 열린 포트정보를 스캐닝하여 보안취약점을 찾는 도구

    Tripwire : 크래커 침입/ 백도어생성 / 설정파일 변경시 분석하는 도구

 매체접근제어 MAC 

**

IEEE 802.4 = 토큰버스

IEEE 802.5 = 토큰링

IEEE 802.11 = 무선LAN

IEEE 802.15 = 블루투스

 IP주소 

  =  네트워크영역.0.호스트영역 형태

※

BroadCast : 서브넷 범위 내 모든 시스템에 Frame 전송 -> 그 시스템은 CPU가 패킷 처리하도록 함

              : 트래픽에 비례하고 CPU성능과 반비례

   > 트래픽제한 VLAN : 논리적인LAN, BroadCast가 도메인구분할 수 있게 함, 보안/성능 ↑

MultiCast : 일부분에만 전송, 라우터 지원여부 필수, 탈퇴시 IGMP 사용

UniCast : 정보전송을 위해 Frame에 자신과 목적지의 MAC주소를 전송, CPU성능에 영향X

AniCast : 가장 가까운수신자에게 전송

* IPV4      ------------------------->      IPV6

                      Dualstack

               Header Translation

                      Tunneling

(Tunneling: 꼭 Ipv4상태에서 통과 후 ipv4패킷에서 ipv6 캡슐화 함)

+) IPv4의 classE = 실험적인 주소 (기출문제)

 프로토콜 

: 서로다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화 시켜놓은 통신 규약

> 기본요소

     - 구문 Syntax : 전송할 데이터 형식, 부호화, 신호레벨 등 규정

     - 의미 Semantics : 효율적이고 정확한 정보전송을 위한 협조사항과 오류관리를 위한 제어정보 규정

     - 시간 Timing : 두 기기간 통신속도와 메시지의 순서제어 규정

 OSI 7계층   

(데이터전송단위) (네트워크장비)

- 1계층 물리계층

    : bit, Hub, 장치연결  ex) ICMP프로토콜

- 2계층 데이터 링크계층

    : 프레임, Bridge, 전송, 링크설정/유지/종료 담당, 노드 간 오류/회신/흐름제어기능

    : L2스위치 - MAC주소 기반 스위칭, 전송프레임

- 3계층 네트워크계층

    : 패킷, 패킷전달 과정에서 요구하는 서비스 품질을 위한 수단제공 

    : L3스위치 - IP주소 기반, L2에 라우터기능 추가 

    : 라우터 (서로 다른 대역 호스트(LAN, WAN) 상호 간 통신 할 수 있도록 하는 장비, 프로토콜 변환기능)

    : 백본스위치 (네트워크 연결 시 중추적 역할, 대규모 트래픽 처리, 모든 패킷 지나가는 네트워크 중심에 설치)

     ex) ICMP(패킷 처리문제 알림), IP (비연결형 서비스)

    + 논리주소(IP) → 물리주소(MAC) = ARP / 물리주소(MAC) → 논리주소(IP) =RARP 프로토콜

- 4계층 전송계층(Transport)

    : 신뢰성 데이터 전송을 위한 오류검출/ 복구/ 흐름제어 역할

    : netcat(UDP와 TCP사용하여 네트워크 연결, 읽고 쓰는 유틸리티)

    : L4스위치 - TCP/ UDP기반으로 트래픽 분류, 부하 작은 곳에 배분하는 Load Balancing기능 제공

- 5계층 세션계층

    : Message, 대화유지를 위한 구조, 연결 접속, 동기제어  ex) RPC, NetBIOS

- 6계층 표현계층

    : Message, 형태/하위계층 데이터를 사용자 형태로 변환해줌  ex) JPEG, MPEG(멀티미디어 표준규격)

- 7계층 응용계층

    : Message  ex) HTTP(텍스트 기반), SMTP(TCP의 25번 사용, 이메일 전송), FTP(파일 전송), DNS, Telnet

+)  IP데이터 그램 구조 : Version/ protocoll/ identificatior

 TCP/ IP 프로토콜 

 X.25프로토콜 

> 물리계층 : 패킷교환망 통해 DCE/DTE간 인터페이스 제공, 전기적/기계적/절차적/기능적 특성가짐, 비트 단위들 교환

> 링크계층 : HDLC 프로토콜 기반

> 패킷계층 : Sliding Window 프로토콜 사용, 다중화기능, 망 고장 시 회복 매커니즘 규정

                  : 연결 지향성을 기술한 가상회선을 지원함(회선 설정/해제)

   * 가상회선 : SVC(통신시에만 통신경로 설정/해제), PVC(통신경로 고정적으로 ) 

 HDLC프로토콜 

: 비트위주 프로토콜, 점대점/멀티 포인트 링크를 위해 ISO에서 개발

   > 문자지향전송 프레임

      ↓                                                                                           => Cyclic Redundancy Check 방식

: FCS 영역검사 / 종류 식별하기 위해 제어 필드 (동작모드 - 정규응답 NRM, 비동기 응답 ARM, 비동기 평형모드 ABM) 사용

 - 프레임 유형

   > Infomation (오류/흐름제어를 위해 S-Frame사용)

   > Supervisory (정보Data 필드없음, 오류제어- Go N Back, 선택적 재전송 ARQ방식 / 흐름제어 - Sliding Window 방식)

   > Unnumbered 비번호

   프레임 = 전송Data + 제어정보

 ARQ  (자동반복요구) : 오류 발생시 프레임 재전송 

  > Stop and Wait : 구현간단, 송신측 버퍼 1개만 있어도 됨, 확인메시지 필요, 프레임의 수신번호 이용해 중복 수신여부 확인

  > Go back N / Flow Sending / Selective Repeat   ARQ

 IP 라우팅 

목적 : IP패킷을 목적지 주소까지 전달하기 위함 

       전달할 정보 DB는 라우팅 TABLE => 테이블 채우는방법 : Connected, Static라우팅, Dynamic라우팅

종류

- Static 라우팅: 경로를 미리 정하고 경로를 설정

- Default 라우팅 : 목적지가 없는 경우

- Dynamic라우팅 : 라우터와 라우팅 프로토콜에 의해 경로를 설정 

     - IGP(내부) : 거리벡터방식RIP / 최적의 경로선택하는 Link-State 방식OSPF

    - EGP(외부): Advanced 거리벡터방식 BGP

 라우팅 프로토콜 

RIP : 소규모 네트워크에 적합, 최대홉수 15개, 거리벡터방식, 최단경로 알고리즘 = Bellman-Ford알고리즘

IGRP : 중규모 네트워크에 적합, RIP 단점 보완, 네트워크 상태를 고려하여 라우팅

OSPF : 대규모 네트워크에 적합, 홉수제한 없음, Link-State 방식, 최소지연, 최대처리량 등 라우팅 메트릭지정

        : 라우팅 정보에 변화 발생시 변화된 정보만 라우터에게 알림

BGP : 자율시스템AS간 라우팅 프로토콜, EGP단점 보완, ISP상호간 주로 사용

 경로제어 

: 한 경로에 데이터 양이 집중되는 것을 피하면서 최적의 패킷 교환경로 결정

: 라우팅 테이블 참조

- 제어요소 : 성능 기준, 경로결정 시간/장소, 발생지, 경로정보 생신시간

- 프로토콜

    > IGP : 자율시스템(AS)에 의해 라우팅에 사용 / RIP(소규모, 30초마다 알림), OSPF(대규모, 변화부분만 알림)

    > EGP : 자율시스템간 라우팅에 사용

    > BGP : 자율시스템간 라우팅 테이블 전달하는데 사용, EGP단점보안 (초기 연결시 테이블 교환 -> 이후 정보만 교환)

 분산처리 시스템 

for 자원공유, 연산속도, 신뢰도 향상

: 네트워크를 이용한 동시 작업처리 시스템

: 독립적인 처리능력을 가진 컴퓨터 시스템을 통신망으로 연결한 시스템

: 제한된 장치를 여러사용자가 이용가능

: 점진적 확장 용이, 설계 복잡, 보안문제

: 사용가능도 ↑, 결함 허용 가능, 서비스 질 떨어짐

: 중앙집중형에 비해 SW개발 어렵

> 투명성 Transparency 

> 계층구조  :  HW계층 / 기억장치계층 / 프로세스계층 / 파일시스템 계층 / 사용자프로그램 계층

> 시스템 종류

 다중처리 시스템 

: CPU가 여러개인 시스템

: 한 처리기(Proccesor) 고장시에도 정상작동

 >  다중처리기 운영체제 

 클러스터 시스템 

   > 클러스터 : 네트워크를 통해 여러 컴퓨터를 연결하고 단일 컴퓨터 처럼 동작하도록 제작

                  : 확장성 제공, 여러 노드로 구성시 다중 프로세서가 되며, 각 노드 고장시 서로 영향 X

 : 물리적으로 분리상태 이지만, 많은 CPU를 LAN으로 서로 연결하여 한 곳에 모아 특정 작업을 수행하는 시스템

 : 고속처리 가능

 스케쥴링 

: 스케쥴링 과정에서 문맥교환 발생

문맥교환 :  이전 상태의 레지스터 내용을 보관, 다른 레지스터를 적재하는 과정, 적재 후 제어 권한을 ISR에 넘김

+ Aging기법

: 시스템에서 특정 프로세스의 우선순위가 낮아 무한정 기다리게되는 경우, 한번 양보하거나 기다린 시간에 비례하여 일정시간이 지나면 우선순위를 한 단꼐식 높여 가까운 시간 안에 자원을 할당받도록 하는 기법

 OS 성능평가 요인 

- 처리능력 Throughput

   : 단위 시간 내 얼마나 많은 양의 일을 처리할 수 있는가

- 사용가능도 Avaliability

   : 사용자가 요구 시 신속하게 지원해 줄 수 있는가

- 반환시간 Turn Around Time

   : 작업이 응답을 얻을 때까지 걸리는 시간

- 신뢰도 Reliability
   : 어느정도로 정확히 해결할 수 있는가

불안전상태 : 어떤 순서로 각 프로세스에 자원을 할당하면 결국 교착상태가 발생

       ↓

 교착상태 Dead Lock

 : 둘 이상 프로세스가 자원을 점유한 상태, 무한정 기다리는 상태

    > 발생 필요충분조건 

    > 제거방법 :    ↘수행 전 모든 자원 할당

    > 해결방법 

     - Avoidance 회피기법 : 은행가 알고리즘, 교착발생 가능성 배제 불가

     - Preventaion 예방기법 : 자원낭비 심함 / (종류) 점유-대기, 비선점, 상호배제, 환형대기 부정

     - Discovery 발견기법 : 교착상태 프로세스, 자원 발견 / 자원할당 그래프 사용

     - Recovery 회복기법 : 교착상태 프로세스 하나씩 종료 or 자원 선점 시킴

Monitor : 경계에서 상호배제 시행, 자료 추상화와 정보은폐를 기초로 함, 공유 데이터와 프로시저로 수겅

 운영체제 

: 하드웨어와 소프트웨어 리소스관리, 공통서비스 제공, 스케쥴링 담당, 자원관리, 입출력프로그램 제어 역할

: 사용자와 시스템간 인터페이스 기능제공, 데이터공유, 주변장치 관리, 시스템오류 처리, 응답/반환시간 단축

: 처리기(processor), 기억장치, 주변장치 등 HW자원 제어역할

: 모든 HW, SW의 기능을 사용가능하도록 제어해주는 SW

: 자원 효율적 관리, 오류로부터 시스템을 보호

 종류 

- Windows : 유지관리 비용 적음, GUI제공, 선점형 멀티태스킹 제공, OLE사용

- UNIX : 시분할 시스템 적합, 오픈소스, 계층적 트리 구조, 다중사용자와 다중작업 지원, 안정적이고 신뢰적 

       ( Linux : 비용적게 듬 /  Android : 미들웨어와 UI가 포함된 OS / Mac : GUI기반 )

    >구성요소 - 커널 : 주기억 장치에 상주, 프로세스와 하드웨어 간 인터페이스(내부적) 역할

                           : 입출력, 프로세스, 기억장치 관리  +) Bootstraping : 커널을 찾아 메모리에 적재하는 과정

                 - Shell : 시스템-사용자 간 인터페이스, Dos의 Command.com 기능수행, 명령어 해석기능

                           : 보조기억 장치에 상주

    >프로세스간 통신 :  호출시 커널기능 사용 (명령어 -시그널/ 쌍방향통신 -소켓/ 단방향통신 -파이프)

    >Utility : 응용프로그램 처리시 사용, Dos의 외부 명령어, 에디터, 컴파일러, 인터프리터, 디버거

    >Unix 파일시스템의 블록구조 

       - 부트 / 슈퍼 / 데이터 블록

       - i-node 블록: 소유자의 사용자 번호UID, 그룹번호GID, 파일에 대한 정보(크기, 타입, 생성/최종변경 시기, 링크 수)

 * Unix 명령어

+) background 처리를 위해 명령어 끝에 붙이는 연산자 = &

 시스템 구성요소 

- Process : 입력 데이터 처리방법과 조건에 따라 처리함

- Feedback : 목적달성을 위해 반복적으로 처리함

- Control : 입력부터 출력까지 처리과정을 감독

 운용기법 

 제어프로그램  : 시스템 전체 작동상태를 감지, 스케쥴링, 데이터관리, 인터럽트 처리

    지시↓       종류 - 감시 /작업제어 /자료관리 프로그램

 처리프로그램  : 사용자요구 문제 해결

                   종류 - 서비스 /문제 /언어번역 프로그램

     ** 언어번역 과정 : 원시 프로그램-> 컴파일러/어셈블러-> 목적 프로그램-> 링커-> 로드모듈 ->로더 -> 실행

      로더 : 보조기억장치로부터 주 기억장치에 적재하는 소프트웨어

      로더의 기능 : Allocation할당(기억장치에 공간확보)/ link연결(부프로그램에 할당된 기억장소의 시작주소를 연결 ,대규모적합)

                         Relocation재할당(보조기억장치에 저장된 프로그램의 사용주소들을 기억장소의 실제주소로 재배치)

                         Loading적재

      로더의 종류 - 절대로더 : 간단함, 세그먼트주소를 할당 될 주 기억장치의 주소로 변환역할

                             " "    역할분담 : 기억장소 할당, 연결 - 프로그래머 / 재배치 - 어셈블러 / 적재 - 로더 

                       -  링커 : 실행가능한 로드모듈 생성, 연결기능만 수행하는 로더 (Linking역할)

                       - 동적 적재 로더 (Load - on -call)

                       - compile and go 로더 : 별도 로더없이 언어 번역 프로그램이 로더 기능까지 수행함

 가상기억장치 

: 보조기억장치 일부를 주기억장치처럼 사용하는 것

- 구현 방법 > 외부단편화 (세그멘테이션기법) : 페이지를 다양한 크기 논리적 단위로 나눔

                                                           : 기억공간절약, 세그먼트 고유이름/크기, 맵테이블 필요

               > 내부단편화 (페이징기법) : 페이지를 동일하게 나눔 ->페이지 프레임

                           - 페이지 크기 ↑- 공간절약, 무관한정보는 주기억장치에, 테이블 간단

                           - 페이지 크기 ↓- 단편화↓, 효율/입출력시간↑, 페이지 집합 효율적

   ※ Page Fault : 페이지가 주기억장치에 존재하지 않을 경우 발생하는 현상

               +

  참조가능한 프레임X = 페이지 교체 필요 / (프로세스 처리시간 < 페이지교체시간) 경우 Threasing 발생

  페이지 교체 알고리즘 

  전략 

 종류  

- 상주기간 ↑ - FIFO / ↓ - LIFO / 최근 참조 안한 - LFU / 오래 사용안한 - LRU == NUR

- 참조횟수↓, 호출Reference/ 변형Modified bit 가짐 - NUR 

- 주기억장치에 오래 상주 한 - SCR / 앞으로 오래 사용되지 않을 - Optimal

 Thread  : 다중프로그래밍 시스템에서 cpu받아 수행하는 프로그램 단위로 프로세스

            : Task 보다 작은 작업 단위  (Task 개당 여러 Thread로 나뉘어 수행 가능)

            : 독립적 제어흐름 가짐, 고유 레지스터/스택 사용함  

 프로세스  : 프로세서가 할당되는, 프로시저가 활동중인 상태의 프로그램, 비동기적 행위를 일으키는 주체 

              : CPU(프로세서)가 할당 받는 프로그램으로 정의 할 수 있음  

              : 실행중이며, PCB를 가진 프로그램, 전송 메시지=> 형식, 가변/고정 길이 메시지

                 PCB : 프로세스 정보(현재상태, 고유식별자PID,스케쥴링, 우선순위, cpu레지스터정보)저장한 저장소

                프로세서 : 기억장치 내 정보 균일하게 접근 못하고 특정부분을 집중적 참조함, OS가 관리하는 실행단위

                매크로 프로세서 기본수행작업 : 매크로 호출/정의 인식 , 정의저장 , 호출 확장/인수 치환

                프로세서 상호 연결 구조 > 하이퍼 큐브 :  CPU갯수 = 2^n (n= 연결점 갯수)

     - Locality 지역성 : 실행중인 프로세스가 주기억장치 참조시 일부 페이지만 집중적으로 참조하는 현상

          - 시간지역성 : 가까운 장래에도 참조될 가능성 ↑ ex) Loop,Stack, 집계, 서브루틴

          - 공간지역성 : 프로세스 실행시 일정위치의 페이지 집중적 접근 ex) 배열순회, 순차코드의 실행

     - Working Set : 프로세스가 일정시간동안 자주 참조하는 페이지의 집합

            = 참조페이지 중 중복 페이지만 제외한 페이지들 

> 프로세스 스케쥴러 : 준비상태의 프로세스에 실행 될 프로세스를 선정하여 CPU할당 함

> 프로세스 상태 : 시작, 준비, 실행, 대기, 종료 상태

+) Spooling : 입출력 장치 속도 보완법으로 디스크의 일부를 사용함

      ↔ 버퍼링 : 주 기억장치의 일부를 사용