[OS] Lecture 1. Computer System Overview

박상우·2023년 5월 21일
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운영체제 강의

프로세서

  • CPU, GPU 등
  • 연산 수행, 동작 제어
  • 레지스터, 연산 장치, 제어 장치로 구분
  • 운영체제는 프로세서에게 처리할 작업을 할당 및 관리하는 것

레지스터

  • 프로세서 내부에 있는 메모리
  • 컴퓨터에서 가장 빠른 메모리

분류

  • 용도
    • 전용 레지스터, 범용 레지스터
  • 정보 변경 가능 여부
    • 가시 레지스터, 불가시 레지스터
  • 정보의 종류
    • 데이터 레지스터, 주소 레지스터, 상태 레지스터

메모리

  • 기억장치 (프로그램, 사용자 데이터

주 기억장치(Main memory)

  • 프로세서가 수행할 프로그램과 데이터 저장
  • DRAM을 주로 사용
  • 디스크 입출력 병목현상 해소
    • CPU의 속도와 DISK 속도의 Gap을 주 기억장치로 해결

캐시 (Cache)

  • 프로세서 내부에 있는 메모리 (속도가 빠르고 가격이 비쌈)
  • 메인 메모리의 입출력 병목현상 해소
    • 이전과 비슷한 방식으로 해소

캐시의 동작

  • 하드웨어적으로 관리
  • 필요한 데이터가 캐시에 존재하면 캐시 히트
  • 데이터가 없으면 캐시 미스

지역성

  • 왜 빠른것인가? 지역성!
  • 공간적 지역성 (참조한 주소와 인접한 주소를 참조)
  • 시간적 지역성 (한 번 참조한 주소를 곧 다시 참조)
  • 다음과 같은 지역성 떄문에 캐시 적중률(cache hit ratio)와 밀접한 관계를 가짐
  • Cache는 한 번에 한 줄을 기록하기에, 지역성을 활용 가능

보조 기억 장치

  • 프로그램과 데이터를 저장
  • 프로세서가 직접 접근 불가능
    • 주 기억장치를 거쳐서 접근해야 함
    • 프로그램, 데이터의 용량이 주 기억장치보다 클때는 가상 메모리를 통해 보조 기억장치를 일부 사용 가능

시스템 버스

  • 하드웨어들이 데이터 및 신호를 주고 받는 물리적 통로
  • 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 구성
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세상아 덤벼라

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