[OS] Lecture 1. Computer System Overview

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
- 정보 변경 가능 여부
- 정보의 종류
- 데이터 레지스터, 주소 레지스터, 상태 레지스터
메모리
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
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