컴퓨터 밑바닥의 이해 퀴즈

1장

1. 다음 중 링커가 하는 일이 아닌 것은? a. 인터페이스 구현이 종속된 모듈에서 사용 가능한지 확인 b. 컴파일러가 생성한 대상 파일 여러 개를 하나로 묶어 하나의 최종 실행 파일을 생성 c. 함수가 어느 메모리 주소에 위치할지 정확히 알 수 없어 N으로 표시한 것들을 실행 파일을 생성하는 과정에서 함수의 정확한 주소를 확인하고, N을 실제 메모리 주소로 대체 d. 지역 변수를 참조하여 대상 정의가 존재하는지, 단 하나만 존재하는지 확인

2. CPU가 프로그램 A와 프로그램 B를 실행했다. 프로그램 A와 B 모두 동일한 가상 메모리 주소에 접근했을 때, 실제로 명령어를 꺼내는 물리 메모리 주소는 같을까?

2장

1. 다음은 CPU가 실행하는 명령어가 어디서 오는지 설명한 그림이다(수동 실행). 빈칸을 채우시오.

1. 다음은 프로세스 주소 공간에 대한 그림이다. 왼쪽에서 오른쪽으로 변화한 의의와 오른쪽 그림에서 주의할 점를 서술하시오.

1. 스레드 풀의 주요 특징으로 올바른 것을 모두 고르시오.
A. 작업이 끝날 때마다 스레드를 종료하고 새로 생성한다.
B. 미리 정해진 수의 스레드를 생성하여 재사용한다.
C. 스레드 풀 내 스레드 수를 일정하게 관리한다.
D. 스레드 풀 내 스레드에 작업을 전달하기 위해 작업 대기열을 사용한다.

2. 다음 중 스레드 안전인 코드를 모두 고르시오

// 1번

int global_num = 0;

int func()
{
++global_num;

return global_num;
}


// 2번
int funcA()
{
mutex l;

l.lock();
func();
l.unlock();
}

// 3번
int func(int *num)
{
++(*num);

return *num;
}

// 4번
void funcA()
{
int a = 100;
int b = func(&a);
}

1. 다음 중 스레드 안전 코드를 구현하는 방법으로 올바르지 않은 것은? 1. 스레드 전용 저장소 2. 읽기전용 3. 스레드 간 데이터 공유 4. 원자성 연산 5. 동기화 시 상호 배제

2. 블로킹과 동기 그리고 논블로킹과 비동기 간의 차이에는 어떤 게 있나요?

3. 다음 그림에서 이벤트 순환, 코루틴, 스레드를 블로킹과 논블로킹으로 구분하시오

3장

1. 객체는 보통 몇 바이트인가?

2. 포인터에 대해 다음을 설명하시오. a. 개념 b. 목적 c. 포인터를 한번 더 추상화한 것

3. 프로세스 주소 공간의 영역과 역할을 올바르게 연결하시오.

1. 함수 호출 시 x86-64에서는 대부분의 경우 매개변수의 전달과 반환값을 가져오는 작업을 레지스터로 한다. 만약 전달된 매개변수 수가 사용 가능한 레지스터 수보다 많다면 어떻게 해야 할까?

2. 메모리를 효율적으로 할당하기 위해서 메모리 정보에 어떤 정보가 있어야 할까?

3. 계층적 관점에서 전체 시스템 모습을 그릴 때 어떤 계층으로 이루어져 있는가? 그리고 malloc과 memory pool이 속한 곳은 어디인가?

4. segmetation falut 와 page fault 가 무엇인가

5. 다음 중 malloc과 메모리 풀에 대한 설명으로 올바르지 않은 것은? a. malloc 함수는 요청한 크기만큼의 메모리를 동적으로 할당하고, 할당된 메모리의 시작 주소를 반환한다. b. 메모리 풀은 미리 할당된 고정 크기의 메모리 블록을 관리하여, 메모리 할당과 해제를 빠르게 수행할 수 있도록 돕는다. c. 메모리가 부족하면 malloc에 새로운 메모리 조각을 요청하는데, 이때 새로운 메모리 조각의 크기는 항상 이전 메모리 조각의 두 배여야 한다. d. 메모리 풀은 동적으로 크기가 변하는 메모리 블록을 지원하여, 다양한 크기의 메모리 요청을 처리하기 적합하다. e. malloc은 C 언어에서 메모리를 동적으로 할당하는 표준 라이브러리 함수로, 할당된 메모리는 명시적으로 해제해야 한다.

6. SSD를 메모리로 쓸 수 없는 이유는 여러 가지인데 그 중 자신이 생각하는 가장 핵심적으로 쓸 수 없는 이유는?

4장

1. halt 명령어에 대한 틀린 설명을 고르시오.
1. CPU 내부의 일부 모듈을 절전상태로 전환하여 전력 소비를 줄임
2. 가급적 CPU를 절전 상태로 유지하기 위해 사용됨
3. 커널상태에서 CPU로만 실행할 수 있음
4. sleep 같은 함수가 해당됨
5. 컴퓨터 입장에서 CPU가 가장 많이 실행하는 명령어임

2. 2의 보수 표현은 덧셈 연산에서 어떤 장점을 제공하나요?

3. 명령어 실행이 완료되지 않은 시점에 CPU는 어떤 분기의 명령어를 파이프라인에 넣어야 할지 어떻게 알 수 있나요?

4. CPU 코어수와 스레드 수 사이 어떤 관계가 있을까요?

5. 다음 중 RISC 설계 철학에 해당하지 않는 것은?
1. Load/Store 아키텍처를 채택한다.
2. 모든 명령어는 동일한 실행 시간을 가진다.
3. 복잡한 작업을 단일 명령어로 처리한다.
4. 많은 레지스터를 사용한다.

6. CISC 설계에서는 어떤 이유로 명령어가 복잡한 경우가 많은가요?
1. 코드를 간결하게 하기 위해
2. 실행 속도를 높이기 위해
3. 메모리 사용을 줄이기 위해
4. 레지스터를 효율적으로 사용하기 위해

7. 물리 CPU 코어가 운영 체제에 환격을 심어 실제로 컴퓨터는 시스템에 물리 CPU 코어가 하나만 있지만 운영 체제는 논리적으로 CPU 코어가 여러 개 있는 것으로 인식하게 하는 기술을 뭐라고 하나요?

8. 다음 중 현재 실행 중인 명령어의 주소를 저장하는 레지스터는 무엇인가요?
1. 스택 포인터 (Stack Pointer, SP)
2. 명령어 레지스터 (Instruction Register, IR)
3. 프로그램 카운터 (Program Counter, PC)
4. 상태 레지스터 (Flag Register)

5장

1. 다음은 최신 컴퓨터 시스템의 저장 체계를 구성하는 요소이다. 저장 용량이 작은 순서대로 나열하세요
1. 분산 파일 시스템
2. L1 캐시
3. L2 캐시
4. L3 캐시
5. 레지스터
6. 디스크
7. 메모리

2. 전체 저장 체계가 최대 성능을 발휘하려면 프로그램이 매우 캐시 친화적이어야 한다. 어떻게 캐시 친화적인 프로그램을 작성할까?

3. 다중 스레드 성능 방해자로 어떤 게 있나요?

4. 캐시와 비순차적 실행의 관계?

6장

1. 키보드를 쳤을 때 화면이 친 글자가 나오는 과정을 설명해주세요

2. CPU는 LOAD, STORE 명령어 등 메모리를 읽고 쓰는 특정 명렁어가 있습니다. 이 명령어를 실행하면 CPU는 메모리를 읽는지 아님 장치 레지스터를 읽는지 어떻게 아나요?

3. 사용자가 언제 키보드를 누를지 확실치 않은데 언제 데이터를 어떻게 읽어야 하나요?

4. 인터럽트 처리와 함수 호출의 차이는 무엇일까요?

5. 중단된 프로그램의 실행 상태를 저장하고 복원하는 방법은 무엇일까요?

6. 프로그램이 파일을 읽는 과정을 설명하세요