운영체제

운영체제(Operating System)는 하드웨어와 소프트웨어 사이에서 자원을 관리하고 사용자에게 인터페이스를 제공하는 시스템 소프트웨어이다. 개발자 면접에서 빠지지 않는 단골 주제이며, 시스템의 동작 원리를 이해하는 데 필수적인 지식이다.

주제별 목록

프로세스와 스레드

프로그램 실행의 기본 단위인 프로세스와 스레드의 차이를 다룬다.

• 프로세스의 메모리 구조 (Code, Data, Heap, Stack)
• 스레드가 Stack만 독립적으로 갖는 이유
• 멀티 프로세스 vs 멀티 스레드 선택 기준

컨텍스트 스위칭

CPU가 실행 중인 프로세스를 전환하는 과정과 그 비용을 다룬다.

• PCB(Process Control Block)에 저장되는 정보
• 프로세스 vs 스레드 컨텍스트 스위칭 비용 차이
• 캐시 무효화와 TLB 플러시

CPU 스케줄링

어떤 프로세스에게 CPU를 할당할지 결정하는 알고리즘을 다룬다.

• FCFS, SJF, Round Robin, Priority 비교
• 선점 vs 비선점 스케줄링
• 기아 현상과 에이징

동기화

여러 프로세스/스레드가 공유 자원에 접근할 때 발생하는 문제와 해결책을 다룬다.

• 경쟁 조건(Race Condition)과 임계 영역
• 뮤텍스 vs 세마포어 vs 모니터
• 스핀락과 슬립락의 트레이드오프

교착상태

두 개 이상의 프로세스가 서로의 자원을 기다리며 무한 대기하는 상황을 다룬다.

• 교착상태 발생 조건 4가지
• 예방, 회피, 탐지, 복구 전략
• 은행원 알고리즘

메모리 관리

물리 메모리와 가상 메모리의 관계, 페이징 기법을 다룬다.

• 가상 메모리와 물리 메모리 매핑
• 페이지 폴트와 스와핑
• 페이지 교체 알고리즘 (LRU, FIFO, LFU)

IPC (프로세스 간 통신)

독립된 메모리 공간을 가진 프로세스들이 데이터를 주고받는 방법을 다룬다.

• 공유 메모리 vs 메시지 패싱
• 파이프, 소켓, 시그널
• 동기 vs 비동기 통신