프로그래밍 언어

프로그래밍 언어 활용

 

 

 

페이지 교체

 

✅ 페이지 교체 알고리즘의 종류

• OPT - Optimal : 앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지 교체
• FIFO - First In First Out : 각 페이지에 주기억 장치에 적재될 때 가장 먼저 들어와서 가장 오래 있었던 페이지 교체 기법
• LRU - Least Recently Used : 가장 오랫동안 사용되지 않은 페이지 교체
• LFU - Least Frequently Used : 참조 횟수가 가장 작은 페이지 교체
• MFU - Most Frequently used : 참조 횟수가 가장 많은 페이지 교체
• NUR - Not Used Recently : 최근에 사용하지 않은 페이지 교체

 

 

SJF (shortest job first)

• 비선점 스케줄링 기법
• 준비 상태 큐에서 기다리고 있는 프로세스들 중 실행 시간이 가장 짧은 프로세스에게 먼저 cpu를 할당하는 스케줄링 기

 

 

 

결합도(Coupling)

• 결합도는 모듈 내부가 아닌 외부의 모듈과의 연관도 또는 모듈 간의 상호의존성을 나타내는 정도
• 결합도는 소프트웨어 구조에서 모듈 간의 관련성을 측정하는 척도

 

결합도 정도 (높음 -> 낮음)

 

내용 결합도 -> 공통 결합도 -> 외부 결합도 -> 제어 결합도 -> 스탬프 결합도 -> 데이터 결합도

 

 

 

결합도의 특징

• 모듈 연관성 없음
• 인터페이스 의존성
• 복잡성 감소
• 파급효과 최소화

 

 

결합도의 유형

결합도의 유형은 내용>공통>외부>제어>스탬프>자료 결합도 순으로 결합도가 낮아진다.

유형	설명
내용 결합도 (Content Coupling)	- 다른 모듈 내부에 있는 변수나 기능을 다른 모듈에서 사용하는 경우의 결합도 - 하나의 모듈이 직접적으로 다른 모듈의 내용을 참조할 때 두 모듈은 내용적으로 결합되어 있는 경우의 결합도
공통 결합도 (Common Coupling)	- 파라미터가 아닌 모듈 밖에 선언되어 있는 전역 변수를 참조하고 전역 변수를 갱신하는 식으로 상호작용하는 경우의 결합도
외부 결합도 (External Coupling)	- 모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때 모듈 안의 구성요소들이 그 기능을 순차적으로 수행할 경우의 결합도
제어 결합도 (Control Coupling)	- 어떤 모듈이 다른 모듈의 내부 논리 조직을 제어하기 위한 목적으로 제어 신호를 이용하여 통신하는 경우의 결합도 - 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어 신호가 이동하여 상위 모듈에게 처리 명령을 부여하는 권리 전도 현상이 발생하는 결합도
스탬프 결합도 (Stamp Coupling)	- 모듈 간의 인터페이스로 배열이나 객체, 구조 등이 전달되는 경우의 결합도
자료 결합도 (Data Coupling)	- 모듈 간의 인터페이스로 전달되는 파라미터를 통해서만 모듈 간의 상호 작용이 일어나는 경우의 결합도

 

 

 

응집도(Cohesion)

• 응집도는 모듈의 독립성을 나타내는 개념으로, 모듈 내부 구성요소 간 연관 정도
• 응집도는 정보 은닉 개념의 확장개녀으로, 하나의 모듈은 하나의 기능을 수행하는 것을 의미

 

응집도 정도 (높음 -> 낮음)

기능적 응집도 -> 순차적 응집도 -> 교환적 응집도 -> 절차적 응집도 -> 시간적 응집도 -> 논리적 응집도 -> 우연적 응집도

 

응집도의 특징

• 유사기능 영역 구성
• 단일 책임할당
• 함수 간 상호협력

 

응집도의 유형

응집도의 유형은 우연적<논리적<시간적<절차적<통신적<순차적<기능적 응집도 순서로 응집도가 높아진다.

유형	설명
우연적 응집도 (Coincidental Cohesion)	- 서로 간에 어떠한 의미 있는 연관 관계도 없는 기능 요소로 구성될 경우의 응집도 - 서로 다른 상위 모듈에 의해 호출되어 처리상의 연관성이 없는 서로 다른 기능을 수행할 경우의 응집도
논리적 응집도 (Logical Cohesion)	- 유사한 성격을 갖거나 특정 형태로 분류되는 처리 요소들이 한 모듈에서 처리되는 경우의 응집도
시간적 응집도 (Temporal Cohesion)	- 연관된 기능이라기보다는 특정 시간에 처리되어야 하는 활동들을 한 모듈에서 처리할 경우의 응집도
절차적 응집도 (Procedural Cohesion)	- 모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때 모듈 안의 구성요소들이 그 기능을 순차적으로 수행할 경우의 응집도
통신적 응집도 (Communication Cohesion)	- 동일한 입력과 출력을 사용하여 다른 기능을 수행하는 활동들이 모여 있을 경우의 응집도
순차적 응집도 (Sequential Cohesion)	- 모듈 내에서 한 활동으로부터 나온 출력 값을 다른 활동이 사용할 경우의 응집도
기능적 응집도 (Functional Cohesion)	- 모듈 내부의 모든 기능이 단일한 목적을 위해 수행되는 경우의 응집도

 

 

 

ARP (address resolution protocol ) : 논리 주소를 물리주소(Mac)로 변환하는 프로토콜

 

RARP(reverse address resolution protocol) : 호스트의 물리 주소(Mac 주소) 로 부터 논리 주소(ip 주소)를 구하는 프로토콜

 

 

 

 

c언어 연산자 우선순위 

 

우선순위	연산자	설명	결합 법칙(방향)
1	x++ x-- ( ) [ ] . -> (자료형){값}	증가 연산자(뒤, 후위) 감소 연산자(뒤, 후위) 함수 호출 배열 첨자 구조체/공용체 멤버 접근 포인터로 구조체/공용체 멤버 접근 복합 리터럴	→
2	++x --x +x -x ! ~ (자료형) *x &x sizeof	증가 연산자(앞, 전위) 감소 연산자(앞, 전위) 단항 덧셈(양의 부호) 단항 뺄셈(음의 부호) 논리 NOT 비트 NOT 자료형 캐스팅(자료형 변환) 포인터 x 역참조 x의 주소 자료형의 크기	←
3	* / %	곱셈 나눗셈 나머지	→
4	+ -	덧셈 뺄셈	→
5	<< >>	비트를 왼쪽으로 시프트 비트를 오른쪽으로 시프트	→
6	< <= > >=	작음 작거나 같음 큼 크거나 같음	→
7	== !=	같음 다름	→
8	&	비트 AND	→
9	^	비트 XOR	→
10	|	비트 OR	→
11	&&	논리 AND	→
12	||	논리 OR	→
13	? :	삼항 연산자	←
14	= += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= |=	할당 덧셈 후 할당 뺄셈 후 할당 곱셈 후 할당 나눗셈 후 할당 나머지 연산 후 할당 비트를 왼쪽으로 시프트한 후 할당 비트를 오른쪽으로 시프트한 후 할당 비트 AND 연산 후 할당 비트 XOR 연산 후 할당 비트 OR 연산 후 할당	←
15	,	쉼표(콤마) 연산자	→

 

 

1. OSI 7 계층이란?

 

OSI 7 계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말한다. 

 

 

2. OSI 7 계층 단계

 

 

 

2.1

 

1계층 - 물리계층(Physical Layer)

 

이 계층에서는 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하게 된다. 

이 계층에서 사용되는 통신 단위는 비트이며 이것은 1과 0으로 나타내어지는, 즉 전기적으로 On, Off 상태라고 생각하면 된다. 

이 계층에서는 단지 데이터를 전달만 할뿐 전송하려는(또는 받으려는)데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등에는 전혀 신경 쓰지 않는다. 

단지 데이터 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능만 할 뿐이다. 이 계층에 속하는 대표적인 장비는 통신 케이블, 리피터, 허브등이 있다.

 

-> 케이블, 리피터, 허브를 통해 데이터 전송한다.

 

 

 

 

2.2

 

2계층 - 데이터 링크계층(DataLink Layer)

 

물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 

따라서 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 하는 기능을 가지고 있는 것이다. 

이 계층에서는 맥 주소를 가지고 통신하게 된다. 

이 계층에서 전송되는 단위를 프레임이라고 하고, 대표적인 장비로는 브리지, 스위치 등이 있다.(여기서 MAC주소를 사용한다.)

 

-> 브릿지나 스위치를 통해 맥주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보를 전달함.

 

데이터 링크 계층(Data link layer)은 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층으로

CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다. 네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고, 

물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고, 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 

 

주소 값은 물리적으로 할당 받는데, 이는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 맥 주소(MAC address)가 정해져 있다는 뜻이다. 

주소 체계는 계층이 없는 단일 구조이다. 데이터 링크 계층의 가장 잘 알려진 예는 이더넷이다. 

이 외에도 HDLC나 ADCCP 같은 포인트 투 포인트(point-to-point) 프로토콜이나 

패킷 스위칭 네트워크나 LLC, ALOHA 같은 근거리 네트워크용 프로토콜이 있다. 

네트워크 브릿지나 스위치 등이 이 계층에서 동작하며, 직접 이어진 곳에만 연결할 수 있다.

 

-> 

프레임에 주소부여(MAC - 물리적주소)

에러검출/재전송/흐름제어

 

 

2.3

 

3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

 

이 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)이다. 

여기에 사용되는 프로토콜의 종류도 다양하고, 라우팅하는 기술도 다양하다.

 

이 계층은 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라 패킷을 전달해주는 것이 이 계층의 역할이다. 

이 계층의 대표적인 장비는 라우터 이며, 요즘은 2계층의 장비 중 스위치라는 장비에 라우팅 기능을 장착한 Layer 3 스위치도 있다.

(여기서 IP주소를 사용한다.)

 

네트워크 계층(Network layer)은 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층으로 

다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 

기능적, 절차적 수단을 제공한다. 

 

네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어, 인터네트워킹(Internetworking) 등을 수행한다. 

라우터가 이 계층에서 동작하고 이 계층에서 동작하는 스위치도 있다. 

데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층이다. 

논리적인 주소 구조(IP), 곧 네트워크 관리자가 직접 주소를 할당하는 구조를 가지며, 계층적(hierarchical)이다.

 

서브네트의 최상위 계층으로 경로를 설정하고, 청구 정보를 관리한다. 개방형 시스템들의 사이에서 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능을 부여하고, 전송 계층 사이에 네트워크 서비스 데이터 유닛(NSDU : Network Service Data Unit)을 교환하는 기능을 제공한다.

 

-> 주소부여(IP), 경로설정(Route)

 

2.3.1

 

IP계층

 

TCP/IP 상에서 IP 계층이란 네트워크의 주소 (IP 주소)를 정의하고,  

IP 패킷의 전달 및 라우팅을 담당하는 계층

 

OSI 7계층모델의 관점에서 보면  IP 계층은 네트워크계층에 해당

- 즉, 패킷을 목적지까지 전달하는 역할 및 그에 수반되는 기타 역할을 함

 

IP 계층의 주요 역할

- IP 계층에서는 그 하위계층인 데이터링크 계층의 하드웨어적인 특성에(즉, ATM 이 든 Frame Relay 이든 상관없이) 

관계없이 독립적인 역할을 수행

 

IP 계층 상에 있는 주요 프로토콜

- 패킷의 전달을 책임지는 IP

- 패킷 전달 에러의 보고 및 진단을 위한 ICMP

- 복잡한 네트워크에서 인터네트워킹을 위한 경로를 찾게해주는 라우팅 프로토콜 

 

2.3.2

 

IP 프로토콜

 

TCP/IP 기반의 인터넷 망을 통하여 데이타그램의 전달을 담당하는 프로토콜

 

 

1. 주요 기능

 

IP 계층에서 IP 패킷의 라우팅 대상이 됨 (Routing)

IP 주소 지정 (Addressing)

 

 

2. 주요 특징

 

- `신뢰성(에러제어)` 및 `흐름제어`  기능이 전혀 없음  ☞ Best-Effort Service

     - 한편, 신뢰성을 확보하려면 IP 계층 위의 TCP와 같은 상위 트랜스포트 계층에 의존

 

- 비연결성 데이터그램 방식으로 전달되는 프로토콜        ☞ Connectionless

- 패킷의 완전한 전달(소실,중복,지연,순서바뀜 등이 없게함)을 보장 않음  ☞ Unreliable

- IP 패킷 헤더 내 수신 및 발신 주소를 포함  ☞ IPv4 헤더, IPv6 헤더, IP 주소

- IP 헤더 내 바이트 전달 순서 : 최상위 바이트(MSB)를 먼저 보냄  ☞ Big-endian 

- 경우에따라, 단편화가 필요함  ☞ IP 단편화 참조

- TCP, UDP, ICMP, IGMP 등이 IP 데이타그램에 실려서 전송

 

2.4

 

4계층 - 전송 계층(Transport Layer) 

 

통신을 활성화하기 위한 계층이다. 보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다. 

만약 데이터가 왔다면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 던져 준다. 

단대단 오류제어 및 흐름제어 이 계층 까지는 물리적인 계층에 속한다.(TCP/UDP프로토콜을 사용한다.)

 

전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 

상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 

시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용한다. 

전송 계층은 특정 연결의 유효성을 제어하고, 일부 프로토콜은 상태 개념이 있고(stateful), 

연결 기반(connection oriented)이다. 

이는 전송 계층이 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 전송 실패한 패킷들을 다시 전송한다는 것을 뜻한다. 

가장 잘 알려진 전송 계층의 예는 TCP이다.

 

종단간(end-to-end) 통신을 다루는 최하위 계층으로 종단간 신뢰성 있고 효율적인 데이터를 전송하며, 

기능은 오류검출 및 복구와 흐름제어, 중복검사 등을 수행한다.

 

-> 패킷 생성(Assembly/Sequencing/Deassembly/Error detection/Request repeat/Flow control) 및 전송

 

2.4.1

 

TCP 프로토콜(Transmission Control Protocol)

 

OSI 계층모델의 관점에서 전송 계층(4계층)에 해당

 

양종단 호스트 내 프로세스 상호 간에 신뢰적인 연결지향성 서비스를 제공

- IP의 비신뢰적인 최선형 서비스에다가 신뢰적인 연결지향성 서비스를 제공하게 됨

. 신뢰적인 전송을 보장함으로써, 어플리케이션 구현이 한층 쉬워지게 됨

 

1. 신뢰성 있음 (Reliable)

 

패킷 손실, 중복, 순서바뀜 등이 없도록 보장

TCP 하위계층인 IP 계층의 신뢰성 없는 서비스에 대해 다방면으로 신뢰성을 제공

 

2. 연결지향적 (Connection-oriented)                                        ☞ TCP 연결

 

같은 전송계층의 UDP가 비연결성(connectionless)인 것과는 달리, TCP는 연결지향적 임

이 경우, 느슨한 연결(Loosly Connected)을 갖으므로 강한 연결을 의미하는 

가상회선이라는 표현 보다는 오히려 연결지향적이라고 말함

연결 관리를 위한 연결설정 및 연결해제 필요          ☞ TCP 연결설정, TCP 연결종료

양단간 어플리케이션/프로세스는 TCP가 제공하는 연결성 회선을 통하여 서로 통신

 

 

2.4.2

 

UDP 프로토콜(User Datagram Protocol)

 

전송 계층의 통신 프로토콜의 하나 (TCP에 대비됨)

- 신뢰성이 낮은 프로토콜로써 완전성을 보증하지 않으나,  

- 가상회선을 굳이 확립할 필요가 없고 유연하며 효율적 응용의 데이타 전송에 사용

 

1. 비연결성이고, 신뢰성이 없으며, 순서화되지 않은 Datagram 서비스 제공 

- 메세지가 제대로 도착했는지 확인하지 않음 (확인응답 없음)

- 수신된 메세지의 순서를 맞추지 않음 (순서제어 없음) 

- 흐름 제어를 위한 피드백을 제공하지 않음 (흐름제어 없음)

- 검사합을 제외한 특별한 오류 검출 및 제어 없음 (오류제어 거의 없음)

UDP를 사용하는 프로그램 쪽에서 오류제어 기능을 스스로 갖추어야 함

- 데이터그램 지향의 전송계층용 프로토콜 (논리적인 가상회선 연결이 필요없음)

비연결접속상태 하에서 통신 

 

2. 실시간 응용 및 멀티캐스팅 가능

- 빠른 요청과 응답이 필요한 실시간 응용에 적합

- 여러 다수 지점에 전송 가능 (1:多)

 

3. 헤더가 단순함

- UDP는 TCP 처럼 16 비트의 포트 번호를 사용하나,

- 헤더는 고정크기의 8 바이트(TCP는 20 바이트) 만 사용

즉, 헤더 처리에 많은 시간과 노력을 요하지 않음

 

 

2.5

 

5계층 -세션 계층(Session Layer) 

 

데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말한다. 통신을 하기위한 대문이라고 보면 된다. 

하지만 4계층에서도 연결을 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 계층에서 통신이 끊어 졌나 판단하기는 한계가 있다. 

그러므로 세션 계층은 4 계층과 무관하게 응용 프로그램 관점에서 봐야 한다. 

세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있다.

 

세션 계층(Session layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 

동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다. 

이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

 

-> 

통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다. 

통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단 (운영체제가 해줌)

 

2.6

 

6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)

 

데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화 한다.

 

표현 계층(Presentation layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 

예를 들면, EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것,  

해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지 JPG인지의 구분 등이 표현 계층의 몫이다.

 

-> 사용자의 명령어를 완성및 결과 표현. 포장/압축/암호화

 

2.7

 

7계층 - 응용 계층(Application Layer)

 

최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다. 

해당 통신 패킷들은 방금 나열한 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 

보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램이다. 한마디로 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.

 

응용 계층(Application layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 

일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 

응용 서비스의 예로, 가상 터미널(예를 들어, 텔넷), "Job transfer and Manipulation protocol" (JTM, 표준 ISO/IEC 8832) 등이 있다.

 

-> 네트워크 소프트웨어 UI 부분, 사용자의 입출력(I/O)부분

 

2.7.1

 

HTTP 프로토콜(HyperText Transfer Protocol)

 

웹 상에서 웹 서버 및 웹브라우저 상호 간의 데이터 전송을 위한 응용계층 프로토콜

처음에는, WWW 상의 하이퍼텍스트 형태의 문서를 전달하는데 주로 이용

현재에는, 이미지,비디오,음성 등 거의 모든 형식의 데이터 전송 가능

 

 

1. 요청 및 응답의 구조

 

동작형태가 클라이언트/서버 모델로 동작

 

 

2. 메세지 교환 형태의 프로토콜 

 

- 클라이언트와 서버 간에 `HTTP 메세지`를 주고받으며 통신

SMTP 전자메일 프로토콜과 유사

 

- HTTP의 응답 및 요청 메세지 구성

 

- HTTP 메세지 내 헤더 항목들

 

3. 트랜잭션 중심의 비연결성 프로토콜

 

- 종단간 연결이 없음 (Connectionless) 

- 이전의 상태를 유지하지 않음 (Stateless)

 

4. 전송계층 프로토콜 및 사용 포트 번호

 

- 전송계층 프로토콜 : TCP  

- 사용 포트 번호    : 80번

 

5. http 표준

 

HTTP 1.0 : RFC 1945  (~1997년) 

- 유용한 초기 개념들 도입

- HTTP 헤더, HTTP 메서드, HTTP 응답 코드, 리다이렉트, 비지속 연결 등

 

HTTP 1.1 : RFC 2068 => RFC 2616 => RFC 7230~7235  (1998년~) 

- HTTP 1.0 으로부터 기능 향상

- HTTP 헤더 내 Host 필드를 필수 항목으로 함 (1개 IP 주소에 다수의 가상 호스팅 가능)

- HTTP 헤더 내 Accept 필드에 의한 컨텐츠 협상

- 잘 정의된 캐시 컨트롤

- 블록 단위 인코딩 전송

- 지속 연결 회선(킵얼라이브 커넥션)을 통한 재사용 가능

- 요청 파이프라인을 이용한 병렬 커넥션 처리(실제 사용 거의 없음) 등

 

 

 

 

● IPv6
현재 사용하는 IP 버전은 4 로, IPv4 로 표현한다. IPv4 주소는 32비트로 구성되며, 네트워크 ID 와 호스트 ID 부분으로 나뉘어 있다. 또한 2-level 주소 구조(Net ID, Host ID)로 되어 있다. IP 는 네트워크 규모에 따라 세 가지 규모의 클래스에 멀티캐스트 클래스와 예약된 클래스를 합한 총 다섯 가지 클래스로 구성되어 있다. IPv4 주소는 산술적으로 주소를 43억 개 할당할 수 있지만, 클래스 별 주소 분류 방식 때문에 사용하지 않는 주소가 많다. 유비쿼터스 시대에는 각각의 단말기마다 IP 가 부여되는 환경이 필요하므로 기존 IPv4를 사용하면 IP 주소가 부족할 것이다.
IPv6 은 128비트로 구성되며, 긴 주소를 쉽게 읽을 수 있도록 16비트씩 :(콜론)으로 나누어 각 필드를 16 진수로 표현하는 방법을 사용한다. 기존 IPv4 주소도 IPv6 주소로 표현할 수 있는데, 하위 32비트에는 IPv4 주소를 그대로 채우고 상위 비트는 모두 0으로 채우는 방식을 사용한다.

 

 

 

1. FIFO란?

-First In Fisrt Out의 약어로 선입선출이라고도 한다.

-FIFO는 '큐'라는 자료구조를 참고하면 이해하기가 쉬운데, 가로로 긴 파이프 모형을 상상하고 한쪽에 구슬을 넣으면 자연스럽게 다른 한쪽은 그 구슬이 나오게 되는 형태를 상상하면 된다. 한쪽은 입력만 한쪽은 출력만 실행하는 것.

-아래의 이미지가 큐 자료구조로, 넣은(줄을 선) 순서대로 먼저 들어온 게 먼저 나간다고 이해하면 쉽다.

큐 (FIFO구조로 저장하는 자료구조)

2. 페이지 교체 알고리즘 이란?

-메모리에 요청한 페이지가 존재하지 않는 페이지 부재 현상이 발생하여 메모리(CPU)에 해당 페이지를 적재하려 할 때, 메모리에 남아 있는 공간이 없어 현재 메모리에 있는 페이지 중에 내보낼 페이지를 결정하는 알고리즘.

 

3. 페이지 부재(Page Fault) 란?

-CPU에서 현재 요청한 페이지가 메모리에 없어 무효로 세팅되어 있는 경우로, 페이지를 디스크에서 읽어오는 과정에서 overhead가 발생하여 성능에 큰 영향을 미친다.

 

 

4. FIFO 페이지 교체 알고리즘 계산법

참조페이지	2	3	2	1	5	2	3	5
주기억장치
페이지부재

-페이지 교체 알고리즘 계산법은 표를 그려 이해하는데, 먼저 위의 빈 표를 그리고 참조할 페이지 수만큼 표의 열을 추가해 그린다. 알고리즘의 특성대로 참조 페이지를 넣어주는 과정을 표로 그린다고 생각하면 된다.

-아래에서 위로, 위에서 아래로 표의 세로 한 줄이 위에서 말한 큐가 되어 입력된다고 생각하면 되는데, 아래에서 위로 넣는다고 생각하는 게 조금 더 쉬운 것 같아 해당 방법으로 설명할 예정.

-FIFO의 경우에는 들어온 순서대로 삭제되기 때문에, 제일 안쪽에 넣은 게 삭제의 대상이 되어 표의 다음 세로줄에는 삭제되고 이후에 들어온 페이지로 채워진다.

-넣으려는 페이지가 이미 주기억 장치에 있다면 주기억 장치에 다시 적재할 이유가 없기 때문에, 페이지 부재가 발생하지 않는다.

 

표를 채워 계산해 보자면,

다시 정리!

1) 세로줄마다 알고리즘대로 채워가면 되고,

2) 주기억 장치에 새로 해당 페이지를 적게 되면 해당 페이지 값이 페이지 부재가 발생한 것

참조페이지	2	3	2	1	5	2	3	5
주기억장치 (↑in )	2	2	2	2	3	1	5	5
		3	3	3	1	5	2	2
				1	5	2	3	3
페이지부재	o	o	x	o	o	o	o	x

-3번째 페이지인 2는 이미 존재하는 페이지이기 때문에 페이지 부재가 발생하지 않아, 주기억 장치에 다시 적재되지 않았다.

-4번째 페이지인 1에서 2가 제일 먼저 들어와 삭제 대상이 되어 다음 페이지 부재가 발생한 세로줄에서는 삭제되고, 이후의 페이지로 채워졌다.

-위의 두 설명이 반복된다.

-FIFO페이지 교체 알고리즘대로 참조 페이지의 페이지 부재를 계산한다면 6번의 Page Fault가 발생하게 된다!