개념 한 쪽
개발도구 설치 및 설정을 이해할 때 시스템 소프트웨어와 하드웨어의 역할 구분이 기준이 된다. 로더는 실행 파일을 메모리에 적재하고, 인터럽트는 예기치 않은 사건에 CPU가 반응하도록 하며, CPU 동작 단계와 명령어 구성은 프로그램 실행의 기본 흐름을 이룬다.
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출제기준 단원 「개발도구 설치 및 설정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 로더 기능 경계 판단 | 1 | 로더의 적재와 링킹과 재배치와 할당을 운영체제 스케줄링과 구분하기 |
| 인터럽트 정의 판단 | 1 | 예기치 않은 사건에서 CPU 작업을 중단하고 처리 프로그램으로 전환하는 개념 가리기 |
| CPU 인출 단계 판단 | 1 | 기억장치에서 명령어를 읽어 들이는 동작 단계 가리기 |
로더는 컴파일된 프로그램인 객체 파일을 컴퓨터의 메모리에 올려 실행 가능하게 만드는 프로그램이다. 로더의 주요 역할에는 링킹, 재배치, 할당이 있다. 링킹은 여러 객체 파일을 하나의 실행 파일로 연결하는 작업이고, 재배치는 프로그램이 메모리의 어느 위치에 올라가든 정상적으로 작동하도록 주소 정보를 수정하는 작업이며, 할당은 메모리 공간을 프로그램에 배정하는 작업이다.
스케줄링은 운영체제가 여러 프로세스의 CPU 사용 순서를 결정하는 기능이다. 로더는 프로그램을 메모리에 올리는 단계까지 담당하고, CPU 시간 할당과 같은 스케줄링 작업은 운영체제의 스케줄러가 담당한다. 소스 코드를 기계어나 어셈블리 코드로 변환하는 번역은 컴파일러의 역할이고, 로더는 이미 번역이 끝난 파일을 다룬다.
인터럽트는 하드웨어 고장, 외부 장치의 요청, 오류 같은 예기치 않은 사건이 발생했을 때 그 사실을 제어 프로그램 쪽에 통보하여 CPU가 진행 중이던 작업을 잠시 멈추고 처리 루틴으로 이동하게 만드는 방식이다. 교착상태는 둘 이상의 프로세스가 서로의 자원을 기다리며 멈춰 버린 상태이므로 인터럽트와 구분한다.
CPU가 명령어를 실행하는 과정은 인출, 해독, 실행, 재기록의 흐름으로 설명된다. 인출은 주기억장치 쪽에서 실행할 명령을 가져오는 단계이고, 해독은 명령어의 의미를 파악하는 단계이며, 실행은 연산이나 작업을 수행하는 단계이고, 재기록은 결과를 기억장치에 저장하는 단계이다. 명령어는 연산 코드와 피연산자로 구성되고, 첫 바이트에는 수행할 연산의 종류를 나타내는 연산 코드가 저장된다.
누산기는 산술 연산이나 논리 연산의 결과를 일시적으로 저장하는 레지스터이다. 채널에서는 선택기 채널이 한 번에 하나의 장치를 제어하고, 다중화 채널이 여러 저속 장치를 하나의 채널에 연결하여 번갈아 빠르게 제어한다. 캐시 기억 장치는 CPU와 주기억장치 사이의 데이터 오감을 줄이기 위해 주기억장치 정보를 임시로 보관하는 고속 기억장치이다.
로더의 기능을 고르는 문항에서는 적재, 링킹, 재배치, 할당을 로더의 역할로 두고 스케줄링과 번역을 다른 주체의 역할로 분리한다. 인터럽트 문항에서는 예기치 않은 사건을 제어 프로그램에 알려 CPU 작업을 중단하고 처리 프로그램으로 전환하는지를 확인하고, 교착상태처럼 자원 대기로 멈춘 상태와 구분한다.
CPU 동작 단계 문항에서는 주기억장치 쪽에서 실행할 명령을 가져오는 단계를 인출로 잡고, 해독과 실행과 재기록을 각각의 기능과 맞춘다. 명령어 구성에서는 첫 바이트의 연산 코드와 주소 지정을 맡는 피연산자를 구분하고, 누산기는 연산 결과의 임시 저장소로, 캐시는 CPU와 주기억장치 사이의 고속 임시 저장소로 구분한다.
로더(Loader)의 기능이 아닌 것은?
정답 ④ · 문제는 로더가 수행하지 않는 기능을 묻고 있다. 로더의 역할은 실행 파일을 주기억장치에 적재하고 필요하면 링킹과 재배치를 수행하며 메모리 할당을 처리하는 것이다.
로더는 실행 파일을 메모리에 적재하고 링크 및 재배치하는 역할을 하며, 프로세스 스케줄링은 운영체제의 기능이다.
컴퓨터 시스템에 예기치 못한 일이 일어났을 때, 그것을 제어프로그램에 알려 CPU가 하던 일을 멈추고 다른 작업을 처리하도록 하는 방법을 무엇이라 하는가?
정답 ④ · 문제는 예기치 않은 사건 발생 시 CPU가 현재 작업을 중단하고 다른 처리를 수행하도록 알리는 메커니즘을 묻고 있다. 이러한 기능은 인터럽트로, 외부 혹은 내부의 이벤트를 제어 프로그램에 알려 현재 실행 흐름을 일시 중단하고 관련 처리 루틴으로 제어를 전환하게 한다.
예기치 않은 사건 발생 시 CPU 작업을 중단하고 제어 프로그램으로 전환하는 것을 인터럽트라 한다.
컴퓨터 시스템에서 명령어를 실행하기 위하여 CPU에서 이루어지는 동작 단계의 하나로서, 기억장치로부터 명령어를 읽어 들이는 단계는?
정답 ② · 문항은 CPU가 기억장치로부터 명령어를 읽어 들이는 동작 단계가 무엇인지 물어본다. 명령어를 메모리에서 가져와 명령 레지스터에 적재하는 단계는 인출(Fetch) 단계로, 이후 해독(Decode)과 실행(Execute)이 이어진다.
CPU가 기억장치(Memory)로부터 명령어/Instruction를 읽어 들여 레지스터에 저장하는 단계를 인출(Fetch)단계라 한다.
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