정보처리기사 필기 요약 정리 | 4과목 프로그래밍 언어 활용

📌 TCP/IP

• 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜
• 1960년대 말 ARPA에서 개발하여 ARPANET(1972)에서 사용하기 시작
• UNIX의 기본 프로토콜로 사용되었고, 현재 인터넷 범용 프로토콜로 사용됨
• 아래와 같은 기능을 수행하는 TCP 프로토콜 + IP 프로토콜 결합을 의미
  • TCP 프로토콜
    • OSI 7계층 중 전송(트랜스포트, 4계층)에 해당
    • 신뢰성 있는 연결형 서비스 제공패킷의 다중화, 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능 제공
    • 패킷 단위의 스트림 전송 기능 제공
  • IP
    • OSI 7계층 중 네트워크(3계층)에 해당
    • 데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스 제공
    • 패킷의 분해, 조립, 주소 지정, 경로 선택 기능을 제공
    • 헤더의 길이는 최소 20Byte에서 최대 60Byte

📌 IP 주소 체계(IPv6 VS IPv4)

• IPv6
  • 패킷 헤더는 40 옥텟의 고정된 길이를 가짐
  • 16비트씩 8부분, 총 128비트로 구성되어 있음
  • 각 부분을 16진수로 표현하고 콜론으로 구분
  • IPv4에 비해 자료 전송 속도가 빠르고 호환성이 뛰어남
  • 주소 자동설정 기능을 통해 손쉽게 이용자의 단말을 네트워크에 접속시킬 수 있음
• IPv4
  • 호스트 주소를 자동으로 설정하며 유니캐스트 지원
  • 클래스 별로 네트워크와 호스트 주소의 길이가 다름

📌 자바 에러

• ArithmeticException : 0으로 나누는 산술 연산에 대한 예외

📌 C언어의 비트연산자

• ^
• &
• ~

📌 C언어의 연산자 우선 순위

1. () → 괄호
2. / → 산술
3. << → 시프트 연산자
4. < → 관계 연산자
5. == → 관계 연산자(같다)
6. || → 논리 연산자

📌 IPv4와 IPv6 간의 주소 전환에 사용되는 기술

• 듀얼 스택
• 터널링
• 헤더 변환

📌 C언어의 시프트 연산자

• r = r << n→ r * 2의n승
• → 만약 r >> n 이라면? r / 2의 n승
• → r은 r을 이진수로 표현한 값에 n비트 왼쪽으로, 즉 기본값(r)에 2의 n승을 곱한 것과 같음

📌 시간 구역성(Temporal Locality)

• 프로세스가 실행되면서 하나의 페이지를 일정 시간동안 집중적으로 액세스하는 현상
• 한 번 참조한 페이지는 가까운 시간 내에 계속 참조할 가능성이 높음을 의미
• 시간 구역성이 이루어지는 기억 장소 : 스택 / 부프로그램(Sub Routine) / 순환문(Loop) / Countring / 집계에 사용되는 변수(기억장소)

📌 출력문이 무한히 반복되는 코드

• For(;;) printf(“무한반복”);
• → for문은 초기값 최종값 증가값을 모두 생략하면 내부 코드를 무한히 반복하여 실행됨

📌 C언어의 헤더 파일

• Stdio.h : 입 출력에 대한 기능 제공
• Math.h : 여러 수학 함수들 제공
• String.h : 문자열 처리에 사용되는 기능 제공
• Stdib.h : 자료형 변환, 메모리 할당에 대한 기능 제공
• Time.h : 시간 처리에 관한 기능들 제공

📌 OSI 7계층 ⭐️⭐️⭐️ → (7) 아파서 티내다, 피나다 (1)

1. Physical Layer → 물리 계층
   1. 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의
   2. 물리적 전송 매체와 전송 신호 방식을 정의
   3. RS-2323C, X21 등
2. Data Link Layer → 데이터 링크 계층
   1. 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 함
   2. 송신 측과 수신 측의 속도 차이를 해결 → 흐름 제어 기능
   3. 프레임의 시작과 끝을 구분 → 프레임의 동기화 기능
   4. 오류의 검출과 회복 → 오류 제어 기능
   5. 프레임의 순서적 전송 → 순서 제어 기능
   6. HDLC, LAPB, LLC, LPAD, PPP 등의 표준
3. Network Layer → 네트워크 계층
   1. 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능
   2. 데이터의 교환 및 총계 기능
   3. 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능
   4. 경로 설정, 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 수행
   5. X 25, IP 등의 표준
      1. IP(Internet Protocol)→ 패킷의 분해/조립/주소 지정/ 경로 선택 기능을 제공→ 헤더 체크섬만 제공
      2. → Best Effort 원칙에 따른 전송 기능을 제공
      3. → 헤더의 길이는 최소 20바이트 ~ 최대 60바이트
      4. → 데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스 제공
4. Transport Layer → 전송 계층
   1. 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템(End-to-End) 간에 투명한 데이터 전송을 가능하게 함
   2. 하위 3계층과 상위 3계층의 인터페이스 담당
   3. 종단 시스템 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능
   4. 주소 설정, 다중화, 오류 제어, 흐름 제어 수행
   5. TCP, UDP 등의 표준
5. Session Layer → 세션 계층
   1. 송수신측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당하는 계층
   2. 대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능
   3. 연결의 생성, 관리, 종료를 위해 토큰 사용
6. Presentation Layer → 표현 계층
   1. 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환
   2. 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환
   3. 서로 다른 데이터 표현 형태를 갖는 시스템 간의 상호 접속을 위해 필요한 계층
   4. 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변환, 문맥 관리 기능
7. Application Layer → 응용 계층
   1. 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공
   2. 응용프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송 등의 서비스를 제공

📌 C언어 / melloc() 함수

• 형식 : 포인터 변수 = melloc(크기)
• 포인터 변수가 가리키는 메모리 위치에 지정된 크기만큼의 공간을 할당하되, 크기의 단위는 바이트(Byte)
• 필요한 시점에 필요한 만큼 메모리를 할당할 수 있음 → 동적 메모리 할당
• Stdib.h 헤더 파일에 정의되어 있음
• Melloc() 함수가 성공적으로 수행되면 메모리 주소 반환, 실패하면 NULL 반환
• 힙의 영역에 메모리 할당 → 사용 후 반드시 free() 함수를 통해 메모리 해제!

📌 IEEE 802의 주요 표준 규격

1. 802.1
   1. 전체의 구성, OSI 참조 모델과의 관계, 통신망 관리 등에 관한 규약
2. 802.2
   1. 논리 링크 제어(LLC) 계층에 관한 규약
3. 802.3
   1. CSMA/CD 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
4. 802.4
   1. 토큰 버스 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
5. 802.5
   1. 토큰 링 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
6. 802.6
   1. 도시형 통신망(MAN)에 관한 규약

📌 자동 반복 요청 방식(ARQ) → 오류제어에 사용

• Stop-and-Wait ARP(정지-대기)
• Go-Back-N ARQ
• Selective-Repeat ARP(선택적 재전송)
• Adaptive ARP(적응적)

📌 페이지 교체 알고리즘

• OPT(OPTimal replacement) : 최적 교체, 앞으로 가장 오랫동안 사용하지 않을 페이지를 교체하는 방법
• FIFO(First In First Out) : 각 페이지가 주기억장치에 적재될 때마다 그때의 시간을 기억시켜 가장 먼저 들어와서 가장 오래 있었던 페이지를 교체하는 기법
• LRU(Leat Recently Used) : 최근에 가장 오랫동안 사용하지 않은 페이지를 교체하는 방법
• LFU(Last Frequently Used) : 사용 빈도가 가장 적은 페이지를 교체하는 방법
• NUR(Not Used Recently) : 최근에 사용하지 않은 페이지를 교체하는 기법으로, 참조 비트와 변형 비트 사용
• SCR(Second Chance Replacement) : 2차 기회 교체, 가장 오랫동안 주기억장치에 있던 페이지 중 자주 사용되는 페이지의 교체를 방지 → FIFO 기법의 단점 보완

📌 파일 디스크립터(File Discriptor)

• 파일 관리를 위해 시스템이 필요로하는 정보를 가지고 있음 → 리눅스 또는 유닉스에서 프로세스가 파일에 접근하는 데 사용하는 일종의 키
• 보조기억장치에 저장되어 있다가 파일이 개방되면 주기억장치로 이동
• 사용자는 파일 디스크립터의 정보 확인은 O, 참조는 X
• 파일 제어 블록, 파일 핸들로도 불림

📌 자바스크립트

• 프로토타입의 개념이 존재
• 클래스 기반으로 객체 상속 지원(ES6 버전부터)
• Prototype Link와 Prototype Object 활용 가능
• 객체 지향 언어
• 클라이언트용 스크립트 언어(웹 브라우저에서 해석되어 실행됨)
  • 서버용 클라이언트 언어 : JSP, ASP, PHP, 파이썬, 펄, 루비 등

📌 리눅스 Bash 쉘(Shell)에서의 export

• “환경”변수의 값을 변경하거나, 새로운 “환경”변수를 설정할 때 사용하는 명령어
• Export가 매개변수 없이 쓰일 경우 현재 설정된 환경변수들이 출력됨
• 사용자가 생성하는 변수는 export 명령어로 표시하지 않는 한 현재 쉘에 국한됨
• 변수를 export 시키면 전역 변수처럼 되어 끝까지 기억됨

📌 페이징 기법

• 가상 기억장치에 보관되어 있는 프로그램과 주기억장치의 영역을 동일한 크기로 나눔 → 나눠진 프로그램(페이지)을 동일하게 나눠진 주기억장치의 영역(페이지프레임)에 적재시켜 실행
• 페이지 크기가 작아질수록 : 기억장소 이용 효율이 증가, 입출력시간의 증가, 내부 단편화 감소, 페이지 맵 테이블의크기 증가
• 페이지 맵 테이블 사용으로 비용이 증가되고 처리속도는 감소됨

📌 교착 상태 발생의 필요 충분 조건 4가지

1. 상호 배제(Mutual Exclusion) : 한 번에 한 개의 프로세스만이 공유 자원을 사용할 수 있어야 함
2. 점유와 대기(Hold and Wait) : 최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 사용되고 있는 자원을 추가로 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 있어야 함
3. 비선점(Non-preemption) : 다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날 때까지 강제로 빼앗을 수 없어야 함
4. 환형 대기(Circular Wait) : 공유 자원과 공유 자원을 위해 대기하는 프로세스들이 원형으로 구성 → 자신에게 할당된 자원을 점유하면서 앞이나 뒤에 있는 프로세스의 자원을 요구해야 함

📌 Working Set

• 운영체제의 가상기억장치 관리에서 프로세스가 일정 시간동안 자주 참조하는 페이지들의 집합

📌 UNIX 시스템의 구성

• 커널(Kernel)
  • 유닉스의 가장 핵심적인 부분
  • 컴퓨터가 부팅될 때 주기억장치에 적재된 후 상주하면서 실행
  • 하드웨어를 보호하고, 프로그램과 하드웨어 간의 인터페이스 역할 담당
  • 프로세스 생성, 종료, 기억장치 할당, 회수, 파일 시스템 관리, 프로세스간 통신, 데이터 전송 및 변환 등
• 쉘(Shell)
  • 사용자의 명령어를 인식하여 프로그램을 호출하고 명령을 수행하는 명령어 해석기
  • 시스템과 사용자 간의 인터페이스
  • 주기억장치에 상주 X, 명령어가 포함된 파일 형태로 존재 O
  • 보조기억장치에서 교체 처리가 가능
  • 파이프라인 기능을 지원, 입출력 재지정을 통해 출력과 입력의 방향 변경 가능
• 유틸리티(Utility Program)
  • 일반 사용자가 작성한 응용 프로그램을 처리하는데 사용
  • DOS에서의 외부 명령어에 해당
  • 유틸리티 프로그램에는 에디터, 컴파일러, 인터프리터, 디버거 등이 있음