coding scent

[Swift] self

Jedi — Sat, 6 May 2023 11:30:04 +0900

self.프로퍼티명 // 클래스나 구조체 자신의 인스턴스에 속한 프로퍼티

self 키워드는 생략이 가능하지만,

만약 프로퍼티와 일반 변수의 이름이 같을 경우 구분을 위해서 self를 꼭 써주어야한다.

class A {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

이니셜라이저 내부에 있는 name 은 지역변수 > 매개변수 > 인스턴스 프로퍼티 순서로 무엇을 지칭하는지 찾음.
그래서 name = name 의 경우 두개 다 매개변수를 지칭하게 됨.

이때, 인스턴스 프로퍼티로 지칭하기 위해서 self를 사용함.

[Swift] Guard문과 If문

Jedi — Sat, 6 May 2023 11:28:33 +0900

guard와 if의 차이는 guard는 항상 else문을 갖는다는 것이다.

⇒ else문을 강제하기 때문에 예외처리에 용이하다!

func guardTest(person: [String: String]) {
    guard let name = person["name"] else { // else 를 안쓰면 compile error
        print("person is nil")
        return
    }
    
    print("Name: \\(name)")
    
    guard let location = person["location"] else {
        print("location is nil")
        return
    }
    
    print("Location: \\(location)")
}

guardTest(person: ["name": "Jedi"])
print()
guardTest(person: ["location": "Seoul"])
print()
guardTest(person: ["name": "test", "location": "test"])

/*
Name: Jedi
location is nil

person is nil

Name: test
Location: test
*/

if문 대신 guard문을 사용하면 뭐가 좋을까?

⇒ 가독성이 좋다

if 문

if 조건문 {
	// 조건문 만족 시 실행
}

if 조건문 {
	// 조건문 만족 시 실행
} else {
	// 조건문 불만족 시 실행
}

guard 문 → 메인 로직에 따라 조건문 정의할 때 용이

guard 조건문(메인로직) else {
	// 조건문 불만족 시 실행
	return
} 

// 조건문 만족 시 실행

[운영체제] Process Management | 시스템 콜, CPU burst time

Jedi — Wed, 24 Aug 2022 23:49:51 +0900

프로세스 생성

부모 프로세스가 자식 프로세스를 생성
→ 복제 생성
전체 프로세스는 트리 계층구조 형성
프로세스는 실행을 위해 자원을 필요로 함
- 운영체제로부터 받는다.
자원의 공유
- 부모와 자식이 자원을 공유할 수 있지만 독립적인 자원을 갖는 것이 원칙
Copy-on-write(COW)
- write가 발생했을 때(내용에 변화가 있을 때) 부모의 code, data, stack 등을 copy 한다.
수행 (Execution)
- 부모와 자신은 공존하며 수행되는 모델
- 자식이 종료(terminate)될 때까지 부모가 기다리는(wait - blocked) 모델
주소 공간(Address space)
- 자식은 부모의 공간을 복사함 (binary and OS data)
- 자식은 그 공간에 새로운 프로그램을 올림
fork() 시스템 콜이 새로운 프로세스를 생성
fork() 다음에 이어지는 exec() 시스템 콜을 통해 새로운 프로그램을 메모리에 올림

fork() 시스템 콜 - create a child (copy)

새로운 프로그램을 메모리에 올림 → 새 출발

int main(){
	int pid;
	pid = fork();
	if (pid==0) /* this is child */
		printf("\n Hello, I am child! Now I'll run date\n");
		execlp("/bin/date", "/bin/date", (char *) 0);
	else if (pid > 0) /* this is parent */
		printf("\n Hello, I am parent!\n");
}

꼭 자식을 만들어서(fork()를 해서) exec()을 해야하는 것은 아님

int main(){
	printf("1");
	execlp("echo", "echo", "3", (char *) 0);
	printf("2"); /* 영원히 출력 X */
}

exit() 시스템 콜 - frees all the resources, notify parent

자발적 → 프로세스가 마지막 명령을 수행한 후 운영체제에게 이를 알려줌 (exit)
- 자식이 부모에게 output data를 보냄
비자발적 → 부모 프로세스가 자식의 수행을 종료시킴 (abort)
- 자식이 할당 자원의 한계치를 넘어섬
- 자식에게 할당된 태스크가 더 이상 필요하지 않음
- 부모가 종료(exit)하는 경우
  - 단계적인 종료 → 부모 프로세스가 종료하기 전에 자식들이 먼저 종료됨
- 키보드로 kill, break를 친 경우

wait() 시스템 콜 - sleep until child is done

프로세스 A가 wait() 시스템 콜을 호출하면
- 커널은 child가 종료될 때까지 프로세스 A를 sleep시킴 (block 상태)
- 자식 프로세스가 종료 시 커널은 프로세스 A를 깨움 (ready 상태)

프로세스 간 협력

프로세스 간 협력 메커니즘 - IPC: Interprocess Communication
메시지를 전달하는 방법
- message passing: 커널을 통해 메시지 전달
- 프로세스 사이에 공유 변수를 일체 사용하지 않고 통신하는 시스템
주소 공간을 공유하는 방법
- shared memory: 서로 다른 프로세스 간에도 일부 주소 공간을 공유

CPU-burst Time의 분포

[운영체제] 프로세스 (2) | 동기/비동기식 입출력, Thread

Jedi — Wed, 24 Aug 2022 21:52:19 +0900

동기식 입출력과 비동기식 입출력

동기식 입출력(synchronous I/O)
- I/O 요청 후 입출력 작업이 완료된 후에야 제어가 사용자 프로그램에 넘어감
- 구현 방법 1
  - I/O가 끝날 때까지 CPU를 낭비시킴
  - 매시점 하나의 I/O만 일어날 수 있음
- 구현 방법 2 (일반적인 방법)
  - I/O가 완료될 때까지 해당 프로그램에게서 CPU를 빼앗음
  - I/O 처리를 기다리는 줄에 그 프로그램을 줄 세움
  - 다른 프로그램에게 CPU를 줌
비동기식 입출력 (asynchronous I/O)
- I/O가 시작된 후 입출력 작업이 끝나기를 기다리지 않고 제어가 사용자 프로그램에 즉시 넘어감

⇒ 두 경우 모두 I/O의 완료는 인터럽트로 알려줌

Thread

A thread(or lightweight process) is a basic unit of CPU utilization

프로세스 하나에 여러개 두고 있는 CPU 수행 단위
Thread의 구성 (thread 간 별도로 가지고 있는 부분)
- Program counter: 코드의 어느 부분을 실행하고 있는가를 가리키는 레지스터
- Register set
- Stack space
Thread가 동료 thread와 공유하는 부분(=task)
- code section
- data section
- OS resources
전통적인 개념의 heavyweight process는 하나의 thread를 가지고 있는 task로 볼 수 있다
다중 스레드로 구성된 태스크 구조에서는 하나의 서버 스레드가 blocked(waiting) 상태인 동안에도 동일한 task 내의 다른 스레드가 실행(running)되어 빠른 처리를 할 수 있다.
→ 빠른 응답성 제공
자원 절약 가능
- 하나의 프로세스 안에서 스레드끼리 binary code, data, resource of the process를 공유
- if 같은 일을 하는 Process를 여러개 띄워놓는다면 각각의 메모리에 올라가야하기 때문에 메모리 낭비 발생
동일한 일을 수행하는 다중 스레드가 협력하여 높은 처리율(throughput)과 성능 향상을 얻을 수 있다.
스레드를 사용하면 병렬성을 높일 수 있다.

[네트워크] Network Layer - Application Layer(1) | HTTP

Jedi — Fri, 12 Aug 2022 18:36:22 +0900

Application Layer
- HTTP
Transport Layer
- TCP/UDP
Network Layer
- IP
Link Layer
- WIFI, LTE, Ethernet
Physical Layer

라우터는 네트워크 Layer까지만 존재 (Network, Link, Physical)
Process의 Socket을 이용하여 다른 컴퓨터끼리 통신
- IP주소, Port번호 사용

HTTP

Hyper Text transfer protocol = Hypertext를 전달하는 프로토콜

Application Layer의 프로토콜 중 하나
HTTP 특징
- 처음에 TCP가 Connection을 맺으면 이후 HTTP 메시지가 교환
  - 신뢰성 있는 통신 가능
  - 메시지 교환 전 TCP Connection 생성 필요
- stateless
  - 상대방에 대한 이전 상태나 요청을 기억하지 않고 그 순간의 요구를 처리하기 때문에 간단하고 빠르게 동작
HTTP Connections
- Non-persistent HTTP
  - 한번의 연결에 1개의 컨텐츠 처리
  - 파일이 10개라면 10번 연결
- persistent HTTP
  - 한 번 연결 후 이를 유지하여 컨텐츠를 계속하여 교환
  - 파일이 10개라면 1번 연결

[운영체제] 프로세스 (1) | Process State, Context Switch, Scheduler

Jedi — Thu, 11 Aug 2022 01:11:37 +0900

프로세스의 개념

⇒ 실행 중인 프로그램

프로세스의 구성

: 프로그램 코드(text section), 프로그램 카운터, 프로세서 레지스터

Stack: 데이터를 일시적으로 저장하는 영역
Data section: 프로그램의 가상 주소 공간
Heap: 코드 영역과는 별도로 유지되는 자유 영역
Code: 실행 명령을 포함하는 메모리이거나 목적 파일에 있는 프로그램 영역
프로세스의 문맥(context)
- CPU 수행 상태를 나타내는 하드웨어 문맥
  - Program Counter
  - 각종 register
- 프로세스의 주소 공간
  - code, data, stack
- 프로세스 관련 커널 자료구조
  - PCB
  - Kernel stack

프로세스의 상태 (Process State)

프로세스는 상태(state)가 변경되며 실행된다.

Running
1. CPU를 잡고 instruction을 수행 중인 상태
Ready
1. CPU를 기다리는 상태(메모리 등 다른 조건을 모두 만족하고)
Blocked(wait, sleep)
1. CPU를 주어도 당장 instruction을 수행할 수 없는 상태
2. Process 자신이 요청한 event(ex. I/O)가 즉시 만족되지 않아 이를 기다리는 상태
3. 자신이 요청한 event가 만족되면 Ready
ex) 디스크에서 file을 읽어와야 하는 경우
Suspended (stopped)
1. 외부적인 이유로 프로세스의 수행이 정지된 상태
2. 프로세스는 통째로 디스크에 swap out된다.
ex) 사용자가 프로그램을 일시 정지시킨 경우 (break key)
시스템이 여러 이유로 프로세스를 잠시 중단시킴
(메모리에 너무 많은 프로세스가 올라와 있을 때)
New
1. 프로세스가 생성 중인 상태
Terminated
1. 수행(execution)이 끝난 상태

프로세스의 상태도

Process Control Block(PCB): task control block

운영체제가 각 프로세스를 관리하기 위해 프로세스 당 유지하는 정보
각 process는 OS에서 PCB에 의해 표현

다음의 구성 요소를 가진다. (구조체로 유지)
1. OS가 관리상 사용하는 정보
  1. Process state, Process ID
  2. scheduling information, priority
    1. scheduling information: priorites, scheduling queue pointers
2. CPU 수행 관련 하드웨어 값
  1. Program counter, registers
    1. program counter: location of instruction to next execute
    2. CPU registers: contents of all process - centric registers
3. 메모리 관련
  1. Code, data, stack의 위치 정보
4. 파일 관련
  1. Open file descriptors

문맥 교환(Context Switch)

: Switching of execution information

CPU를 한 프로세스(or 스레드) 에서 다른 프로세스(or 스레드)로 넘겨주는 과정
하나의 작업 (or 프로세스)에서 다른 작업 (or 프로세스)로 변경하기 위해 컴퓨터의 CPU가 따르는 작업이 충돌하지 않도록 하는 절차
CPU가 다른 프로세스에게 넘어갈 때 운영체제는 다음을 수행
- CPU를 내어주는 프로세스의 상태를 그 프로세스의 PCB에 저장
- CPU를 새롭게 얻는 프로세스의 상태를 PCB에서 읽어옴

System call 이나 interrupt 발생 시 반드시 context switch가 일어나는 것은 아님

(1)의 경우에도 CPU 수행 정보 등 context의 일부를 PCB에 save해야 하지만 문맥교환을 하는 (2)의 경우 그 부담이 훨씬 큼 (ex. cache memory flush)

프로세스를 스케줄링하기 위한 큐

Job Queue
- 현재 시스템 내에 있는 모든 프로세스의 집합
Ready queue
- 현재 메모리 내에 있으면서 CPU를 잡아서 실행되기를 기다리는 프로세스의 집합
Device queues
- I/O device의 처리를 기다리는 프로세스의 집합
프로세스들은 각 큐들을 오가며 수행된다.

스케줄러

Long-term scheduler (장기 스케줄러 or job scheduler)
- 시작 프로세스 중 어떤 것들을 ready queue로 보낼지 결정
- 프로세스에 memory(및 각종 자원)을 주는 문제
- degree of Multiprogramming을 제어
- time sharing system에는 보통 장기 스케줄러가 없음 (무조건 ready)
Short-term scheduler (단기 스케줄러 or CPU scheduler)
- 어떤 프로세스를 다음번에 running 시킬지 결정
- 프로세스에 CPU를 주는 문제
- 충분히 빨라야함 (millisecond 단위)
Medium-Term scheduler (중기 스케줄러 or Swapper)
- 여유 공간 마련을 위해 프로세스를 통째로 메모리에서 디스크로 쫓아냄
- 프로세스에게서 memory를 뺏는 문제
- degree of Multiprogramming을 제어

[Error] Missing Info.plist value. A value for the Info.plist key 'CFBundleIconName' is missing in the bundle '{bundleid}'.

Jedi — Wed, 10 Aug 2022 18:39:53 +0900

App Store Connect에 앱 심사를 올리기 위해 Xcode Project를 Archive 하려고 하였으나 Upload 도중 다음과 같은 에러가 나타났다.

Missing Info.plist value. A value for the Info.plist key 'CFBundleIconName' is missing in the bundle '{bundleid}'. 
Apps built with iOS 11 or later SDK must supply app icons in an asset catalog and must also provide a value for this Info.plist key. 
For more information see http://help.apple.com/xcode/mac/current/#/dev10510b1f7. 
With error code STATE_ERROR.VALIDATION_ERROR.90713 for id 1c87c5e5-138b-489b-830d-9134661f2978

CFBundleIconName도 설정해주고 이것저것 다 해보았으나 결론적으로 문제는 에셋의 위치였다.

프로젝트 시작 전 Asset의 위치를 임의로 폴더를 생성하여 하위로 이동시켰었는데, 프로젝트 생성 시에 에셋이 원래 위치했던 자리로 재배열해주니 프로젝트 Upload에 성공하였다.

개발 중 Asset 이용에 문제가 없었기에 괜찮은 줄 알았는데도 해당 문제가 발생했다. 의문.. 의문.. 급해서 일단 킵고잉함

[운영체제] Program Execution | 프로그램 실행

Jedi — Wed, 10 Aug 2022 00:04:59 +0900

프로그램의 실행

메모리주소를 바꾼다 = 점프한다
virtual memory 상에서 다른 영역으로 점프 불가

커널 주소 공간

커널 코드: 함수 형태로 인터럽트들에 대해 무슨 일을 해야할지 들어있음
data: 하드웨어를 관리하기 위한 자료구조들이 들어있음

사용자 프로그램이 사용하는 함수

함수(function)
- 사용자 정의 함수
  - 'code' - 사용자 정의 함수 / 라이브러리 함수
  - 자신의 프로그램에서 정의한 함수

- 라이브러리 함수
  - 자신의 프로그램에서 정의하지 않고 갖다 쓴 함수
  - 자신의 프로그램의 실행 파일에 포함되어 있음
- 커널 함수
  - 'code' - 커널 함수
  - 운영체제 프로그램의 함수
  - 커널 함수의 호출 = 시스템 콜

프로그램의 실행

A의 프로그램 실행 ~ 종료

[네트워크] Introduction

Jedi — Sat, 30 Jul 2022 16:48:30 +0900

The network edge

host: 네트워크에서 사용되는 컴퓨터
client: 서버에게 정보를 요청하거나 받는 컴퓨터
server: 클라이언트로부터 받은 요청에 따라 정보를 보내주는 컴퓨터

Network edge: 데이터 전달 방식

TCP
- reliable
  - 데이터가 유실되지 않음
- 데이터의 transfer 순서가 바뀌지 않아 순서가 보장됨
- flow control
  - receiver에 맞춰 속도 조절
- congestion control
  - 네트워크의 능력에 맞추어 속도 조절
- resource high
UDP
- reliable하지 않음
- 모든 데이터를 보장하지 않아도 되는 경우에 사용
ex. real-time voice

What’s a protocol?

프로토콜은 둘 이상의 통신 개체 간 교환되는 메시지 포맷과 순서뿐 아니라 메시지의 송수신과 다른 이벤트에서 취하는 행동을 정의

같은 프로토콜을 사용해야 소통이 가능

The Network Core: 메시지를 전달하는 방식

Circuit switching: 출발 - 목적지의 길을 예약하여 사용자만을 위해 길을 딱 준비해놓음
Packet switching: 저장 후 전달 전송
- Nodal processing
  - output link를 결정
  - 좋은 라우터일 수록 Processing delay가 줄어듦
- Queueing
  - 지연 시 잠깐 패킷을 저장하는 공간 필요
  - queue 한도 초과 시 패킷 유실 - loss의 90% 이상이 이 과정에서 발생
  - 큐에서 기다리는 시간: 큐잉 Delay
- Transmission delay
  - 처음부터 마지막 bit까지 나가는 시간
  - bandwidth가 길수록 delay가 줄어듦
  - delay = L / R

R = link bandwidth (bps)
L = 패킷 길이 (bits)
time to send bits into link = L / R

- Propagation delay
  - 마지막 bit가 링크에 올라와서 다음 라우터까지 도달하는 시간
  - 빛의 속도에 따르기 때문에 신의 영역과 같다(!)
  - delay = d/s

d = link의 물리적 길이
s = propagation speed in medium (~2x10^8 m/sec)

[운영체제] System Structure

Jedi — Thu, 28 Jul 2022 22:06:16 +0900

컴퓨터 시스템 구조

CPU

레지스터
- CPU는 프로그램 카운터(수행해야 할 메모리 주소를 담고 있는 레지스터)가 가리키는 메모리 영역의 명령을 처리하게 된다.
인터럽트 라인
- 인터럽트를 발생시키기 위해 주변 장치는 인터럽트 라인을 세팅하고 CPU는 매번 명령을 수행한 후 인터럽트 라인을 체크해 서비스 요청이 있는지 확인한다.

사용자 프로그램의 잘못된 수행으로 다른 프로그램 및 운영체제에 피해가 가지 않도록 하기 위한 보호 절차
모드빗이 0일때 (모니터 모드 = 커널 모드 = 시스템 모드)
- 운영체제가 cpu에서 실행 중
- 무슨일인지 다 할수있음
  - 메모리 접근
  - i/o device 접근
모드빗이 1일 때 (사용자 모드)
- 사용자 프로그램이 cpu갖고있음
- 보안을 위해 제한된(한정된) instruction만 실행할 수 있음
보안을 해칠 수 있는 중요한 명령어는 모니터 모드에서만 수행 가능한 특권 명령으로 규정
Interrupt나 Exception 발생 시 하드웨어가 mode bit → 0 변경
사용자 프로그램에게 CPU를 넘기기 전에 mode bit → 1 셋팅Mode bit

메모리

CPU의 작업 공간

DMA (Direct Memory Access)

빠른 입출력 장치를 메모리에 가까운 속도로 처리하기 위해 사용
CPU의 중재 없이 device controller가 device의 buffer storage의 내용을 메모리에 block 단위로 직접 전송
바이트 단위가 아니라 block 단위로 인터럽트 발생시킴
인터럽트를 자주 걸면 문제가 생기니 DMA(=Controller)가 직접 동작

타이머

정해진 시간이 흐른 뒤 운영체제에게 제어권이 넘어가도록 인터럽트 발생 ⇒ 특정 프로그램이 CPU를 독점하는 것을 막기 위함
타이머 값이 0이 되면 타이머 인터럽트 발생
time sharing을 구현하기 위해 널리 이용됨
현재 시간을 계산하기 위해서도 사용
사용자 프로그램이 CPU를 계속 사용하면 CPU를 뺏어올 방법이 없기 때문에 타이머를 사용하여 넘겨줌

Disk

디바이스 컨트롤러가 담당

I/O device

Device controller가 각각 I/O 디바이스에 붙어 전담하는 CPU 역할을 함
Device controller
- 해당 I/O 장치 유형을 관리하는 일종의 작은 CPU
- 제어 정보를 위해 control register, status register를 가짐
- local buffer를 가짐 (일종의 data register)
- I/O는 실제 device와 local buffer 사이에서 일어남
- Device controller는 I/O가 끝났을 경우 interrupt로 CPU에 그 사실을 알림Device controller
device driver : OS 코드 중 각 장치별 처리 루틴 → software
device controller : 각 장치를 통제하는 일종의 작은 CPU → hardware

I/O 의 수행

모든 입출력 명령은 특권 명령
사용자 프로그램이 I/O를 하는 방법
- 시스템콜(System call)
  - 사용자 프로그램이 운영체제에게 I/O 요청
- CPU가 인터럽트가 들어온지 확인
- 프로그램이 인터럽트를 사용해 모드빗이 0으로 바뀌고 운영체제에 해당하는 주소로 넘어감
- trap을 사용하여 인터럽트 벡터의 특정 위치로 이동
- 제어권이 인터럽트 벡터가 가리키는 인터럽트 서비스 루틴으로 이동
- 올바른 I/O 요청인지 확인 후 I/O를 수행
- I/O 완료 시 제어권을 시스템콜 다음 명령으로 옮김
인터럽트
- 현대 운영체제는 인터럽트에 의해 구동
- 인터럽트 당한 시점의 레지스터와 program counter를 save 한 후 CPU의 제어를 인터럽트 처리 루틴에 넘김
- I/O를 하기 위해서 소프트웨어 인터럽트(트랩)를 통해 요청하고 끝나면 하드웨어 인터럽트를 통해서 끝났다고 알림

- Interrupt (하드웨어 인터럽트): 하드웨어가 발생시킨 인터럽트

- Trap (소프트웨어 인터럽트)
(1) Exception
→ 프로그램이 오류를 범한 경우
→ 인터럽트 라인이 자동으로 세팅됨
→ CPU가 운영체제에게 넘어가고 익셉션 상황에서는 보통 강제 종료로 대응
(2) System call
→ 사용자 프로그램이 OS의 서비스를 받기 위해 OS에 요청해 커널 함수를 호출하는 경우
→ 컴퓨터를 호스트라고 부르기도 함

- 인터럽트 벡터
→ 해당 인터럽트의 처리 루틴 주소를 가지고 있음
→ 처리해야하는 함수로 점프하게 해줌
- 인터럽트 처리 루틴
→ 해당 인터럽트를 처리하는 커널 함수
→ 실제 해야하는 일

동기식 입출력과 비동기식 입출력

동기식 입출력(synchronous I/O)
- I/O 요청 후 입출력 작업이 완료된 후에야 제어가 사용자 프로그램에 넘어감
- 구현 방법 1
  - I/O가 끝날 때까지 CPU를 낭비시킴
  - 매 시점 하나의 I/O만 일어날 수 있음
- 구현 방법 2
  - I/O가 완료될 때까지 해당 프로그램에게서 CPU를 빼앗음
  - I/O 처리를 기다리는 줄에 그 프로그램을 줄 세움
  - 다른 프로그램에게 CPU를 줌
비동기식 입출력(asynchronous I/O)
- I/O가 시작된 후 입출력 작업이 끝나기를 기다리지 않고 제어가 사용자 프로그램에 즉시 넘어감

Synchronous: 기다림
Asynchronous: 안기다림
- I/O 작업 요청만 해놓고 바로 cpu 얻어서 요청한 작업 수행

서로 다른 입출력 명령어

by I/O를 수행하는 special instruction
- 메모리 접근 따로 있고 I/O 따로 있음
by Memory Mapped I/O
- I/O 장치가 메모리 주소에 연장 주소를 붙여 사용

저장 장치 계층 구조

맨 위 CPU
- CPU 안에 레지스터, 캐시 메모리 ...
위의 장치들은 CPU가 직접 접근 가능 (byte단위로 접근 가능)
디스크는 sector 단위로 접근
캐싱
- 재사용 목적
- 정보를 보다 빠른 스토리지 시스템에 복사; 메인 메모리는 second storage를 위한 캐시로 간주