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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 11일차 높은 동시성과 고성능을 갖춘 서버 구현

요약다중 프로세스장점프로그래밍이 간단하여 매우 이해하기 쉬움개별 프로세스 주소 공간이 격리되어 있어 다른 하나의 프로세스에 문제가 발생하여 강제 종료되더라도 다른 프로세스에 영향을 미치지 않음.다중 코어 리소스를 최대한 활용할 수 있음.단점프로세스 공간 격리로 인해 서로 통신이 필요할 때 난이도가 올라감. -> 프로세스 통신 작동 방식을 사용해야 함.프로세스 생성시 부담이 큼.다중 스레드스레드는 프로세스 주소 공간을 공유함.스레드 간 통신을 위해 별도 통신 작동 방식을 사용할 필요 없음.서로 같은 주소 공간을 공유하기에 하나의 스레드가 문제가 발생하여 강제 종료되면 같은 프로세스를 공유하는 모든 스레드와 프로세스가 한꺼번에 강제 종료됨.여러 스레드가 공유 리소..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 10일차 블로킹과 논블로킹

요약 블로킹과 논블로킹 함수 a가 함수 b를 호출할 때 함수 b를 호출함과 동시에 운영체제가 ㅎ마수 a가 실행 중인 스레드나 ㅍ ㅡ로세스를 일시 중지 시키는 방식 -> 블로킹 방식 그렇지 않으면 논블로킹 방식 블로킹의 핵심 문제: 입출력 논블로킹 -> 논블로킹 함수를 호출할 때 운영 체제는 스레드를 일시 중지시키는 대신 함수를 바로 반환함. 그리고 호출 스레드는 자신의 작업을 계속 진행함. 데이터 수신 작업은 커널이 처리함. 동기 호출은 반드시 블로킹이 아님 블로킹 호출은 모두 확실한 동기 호출임. 논블로킹이더라도 전체적으로 반드시 비동기를 의미하지는 않음.

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 9일차 동기와 비동기

요약 동기 호출은 함수 실행이 완료될 때까지 기다려야 함. 비동기 호출은 함수 실행이 완료될 때까지 기다리지 않고 자기 할일을 계속함. 웹 서버에서 동기와 비동기 작업을 자주 볼 수 있음. 웹 서버는 주 스레드와 데이터베이스 처리 스레드 → 전형적인 스레드 두 개가 있음. 동기작업을 하면 주 스레드에 빈 공간이 생김 → 유휴 스레드 비동기 작업을 통해 데이터베이스 처리 요청을 전송하자마자 바로 다음 요청을 직접 처리함. 비동기 호출을 하면 주 스레드의 유휴 시간이 없어진 대신, 그 자리를 끊임없는 작업들이 차지하고 있음. 데이터베이스 스레드에도 빈 자리가 거의 없음.

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 8일차 콜백 함수

요약 모든 것은 다음 요구에서 시작 된다. 도넛을 만드는 라이브러리를 만드는 팀은 도넛을 만드는 라이브러리의 변경된 요구사항을 원하는 고객들의 니즈를 충족시켜야 함. 이를 하나하나 요구사항에 맞게 조건문을 써가면서 해줄 수는 있지만 너무 많아지면 이거대로 문제가 됨. 콜백이 필요한 이유 콜백 함수를 이용하면 함수를 변수처럼 사용하여 요구사항이 달라도, 요구사항을 만족하는 함수 변수만 콜백함수로 넘겨주기만 하면 각 팀 별로 원하는 요구사항을 충족할 수 있음. 비동기 콜백 → 새로운 프로그래밍 사고 방식 비동기 콜백을 이용하면, 콜백 함수가 호출되더라도 호출 스레드는 콜백 함수 실행에 의존하지 않음. 콜백 함수의 정의 컴퓨터 과학에서 콜백 함수는 다른 코드에 매개변수로 전달되는 실행 가능한 코드임. 특정 프..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 7일차 코루틴

요약 코루틴은 스레드와 매우 유사한 기능인 일시 중지와 재개 기능이 있음. 코루틴은 자신의 실행 상태를 저장할 수 있기에 코루틴이 반환된 후에도 계속 호출이 가능함. 마지막으로 일시 중지된 지점에서 다시 이어서 실행됨. 일반 함수는 반환된 후 프로세스 주소 공간의 스택 영역에 더이상 어떤 함수 실행 시 정보도 저장하지 않음. 코루틴은 반환될 때 함수의 실행 시 정보를 저장할 필요가 있음. 멈췄던 지점에서 다시 실행할 때 정보가 필요하기 때문. 코루틴의 실행 흐름은 운영 체제가 스레드를 스케줄링 하는 것과 똑같음. 코루틴을 사용할 때는 프로그래머가 명시적으로 yield 와 같은 예약어를 사용하여 어디에서 일시 중지하고 CPU, 리소스를 내어 줄 것인지 명시적으로 지정해야 함. 코루틴은 스레드의 구현과 본질..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 6일차 스레드 안전 코드

요약 공유 리소스를 사용할 때는 반드시 그에 상응하는 제약이 필요함. 특정 스레드가 다른 스레드의 공유 리소스 사용 순서를 방해하지 않는 한 스레드 안전을 달성할 수 있음. 전용 리소스를 사용하는 스레드는 스레드 안전을 달성할 수 있음. 공유 리소스를 사용하는 스레드는 다른 스레드에 영향을 주지 않도록 하는 대기 제약 조건에 맞게 공유 리소스를 사용하면 스레드 안전을 달성할 수 있음. 스레드 안전이란? 어떤 코드가 스레드 몇 개에서 호출되든, 스레드들이 어떤 순서로 호출되든 상관없이 올바른 결과가 나오는 것. 스레드 전용 리소스와 공유 리소스 스레드 전용 리소스 : 함수의 지역 변수, 스레드의 스택 영역, 스레드 전용 저장소 그외의 것이 공유 리소스임. 힙 영역, 데이터 영역, 코드 영역 공유 리소스를 ..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 5일차 스레드 간 공유되는 프로세스 리소스

요약 스레드 전용 리소스 스레드에 속한 스택 영역과 프로그램 카운터, 스택 포인터, 함수 실행 시 사용되는 레지스터 정보가 모두 해당 스레드 전용임. 이 모든 정보를 스레드 상황 정보 라고 함. 스레드는 프로세스 주소 공간에서 스택 영역을 제외한 나머지 영역을 모두 공유함 코드 영역 : 모든 함수를 스레드에 배치하여 실행할 수 있다. 스레드 간에 공유되므로 어떤 함수든지 모두 스레드에 적재하여 실행할 수 있음. 특정 함수를 특정 스레드에서만 실행되도록 하는 것은 불가능 함. 데이터 영역 : 모든 스레드가 데이터 영역의 변수에 접근할 수 있음. 전역 변수가 저장되는 곳임. 프로그램이 실행되는 동안 데이터 영역 내에 전역 변수의 인스턴스는 하나만 있기에 모든 스레드는 이 전역 변수에 접근할 수 있음. 힙 영..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 4일차 운영 체제, 프로세스, 스레드

요약 모든 것은 CPU 에서 시작 됨. 메모리에서 명령어를 하나 가져옴 이 명령어를 실행한 후, 다시 메모리에서 명령어를 가져옴. 운영체제가 탄생하면서 프로그래머는 더 이상 실행 파일을 수동으로 적재하거나 프로그램을 수동으로 유지 관리할 필요가 없어짐. 운영 체제는 모든 것을 백그라운드에서 처리함. 프로세스 주소 공간은 아래에서 위의 방향을 기준으로 다음과 같음. 코드 영역 데이터 영역 힙 영역 스택 영역 스레드는 프로세스 주소 공간을 공유함. 스레드 풀은 스레드 여러 개를 미리 생성해 두고 스레드가 처리할 작업이 생기면 해당 스레드에 처리를 요청함. 미리 생성되어 있기에 스레드 생성 종료 작업이 빈번하게 발생하지 않음. 불필요한 메모리를 소비하지 않음.

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 3일차 링커

요약 링커는 컴파일러가 생성한 대상 파일 여러 개를 하나로 묶어 하나의 최종 실행 파일을 생성함. 링크의 전체 과정 대상 파일이 참조하고 있는 **외부 심벌(external symbol)**에 대한 실제 구현이 어느 모듈이든지 단 하나만 있어야 하며, 링커는 이를 찾아내서 연결하는 작업을 하는데, 이를 **심벌 해석(symbol resolution)** 이라고 함. 대상 파일을 모아 하나로 합침. 대상 파일에서 다른 파일의 내용을 ‘참조’ 하고 싶지만, 아직 다른 파일의 내용이 작성되지 않은 경우, 임시로 그 값을 비워두었다가 그 파일의 작업이 마쳐지면 그때 쭉 다 바꿔준다. 이 과정을 **재배치(relocation)** 이라고 함. 링크 과정 (심벌 해석) 심벌은 전역 변수와 함수의 이름을 포함하는 모..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 2일차 컴파일러

요약 프로그래밍 언어로 작성된 “소스 파일”을 컴파일러에게 먹여주면 컴파일러는 이것을 꼭꼭 씹고 뜯고 맛본 후, 실행 파일 형태로 뱉어냄. 실행 파일이 바로 CPU가 직접 실행할 수 있는 기계 명령어 임. 즉, 컴파일러는 “번역기” 이자 “텍스트 처리 프로그램” 이라고 생각할 수 있음. 컴파일러는 소스 파일의 각 항목을 잘게 쪼개어 토큰화 함. 소스 코드에서 토큰을 추출하는 과정을 어휘 분석(lexical analysis) 라고 함. 토큰을 가지고 그 의도를 표현해야만 함. 특정 토큰 키워드에 따라 컴파일러는 문법 오류를 보고할 수 있음. 이 과정을 해석(parsing) 이라고 함. 컴파일러는 해석을 통한 구조를 트리로 표현함. 구문 트리에서 이상이 있는지 확인함. 이 단계를 통과하면 컴파일 오류가 없다..

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책너두 (컴퓨터 밑바닥의 비밀) 1일차 : 프로그래밍 언어

요약 (Section 1.1 여러분이 프로그래밍 언어를 발명한다면?) CPU는 단순하지만 빠르다. 프로그래머는 단순하지만 빠른 CPU를 다루기 위해 천공 카드로 컴퓨터 작업을 제어함. 하지만 이는 CPU 관점의 코드일 뿐 인간이 이해하기 어려움 어셈블리어를 통해 인간이 인식할 수 있는 ‘기계 명령어’ 를 이용하여 CPU를 제어하게됨. 하지만 여전히 어셈블리어는 저수준 언어임. 저수준 언어는 매우 추상화되어 있어 구체적으로 ‘우리가 원하는 동작’ 을 하려면 세부 사항들을 하나하나 다 알려줘야 함. 고급 프로그래밍 언어를 통해 CPU를 동작시키기 위한 ‘추상적인 표현’ 을 ‘구체적인 표현’으로 자동 변환할 수 있게 됨. 프로그래밍 언어를 통해 단순한 문장을 표현하기도 하지만, 이들이 중첩되어 복잡한 문장을 ..

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POCU COMP1000 소프트웨어 공학용 수학 후기

  • wu2ee
  • POCU
  • 2023.12.25

수강 목적 지난 COMP1500 수업 이후 많은 것을 얻어갔다고 생각했기 때문에 POCU 아카데미의 로드맵을 쭉 따라가서 "전문 프로그래머가 되기 위한" 과정을 밟아가고 싶었다. 현재 총 7개의 로드맵이 열려있는데, 이제 2개의 로드맵이 끝났다. 소프트웨어 공학용 수학 수업의 설명에서 컴퓨터를 이해하는데 중요한 수학을 다루고, 특히 논리적 사고를 강조한다고 한다. 본인은 학창 시절 수학 수업을 매우 좋아했다. 오랜만에 수학 수업을 듣게되어서 설레기도 했고 다시 복습도 하고 이제는 프로그래머로서 알아야할 논리적 사고를 학습하고 수학 지식들을 정리하여 배울 수 있다는 점이 매력적으로 다가왔다. 물론 이제 3년차 개발자이기 때문에 왜 굳이? 직무에 필요한 기술들을 더 공부하는게 더 중요하지 않아? 라고 생각할..

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