[운영체제 개정3판] 1) 컴퓨터 하드웨어의 구성

 

운영체제: 하드웨어를 관리하는 소프트웨어

 

하드웨어: 프로세서/ 메모리/ 주변장치로 구성, 이들을 시스템 버스로 연결

 

CPU가 뇌라면 메모리는 단기기억을 담당, 하드 디스크는 장기 기억을 담당

CPU가 머릿속의 기억을 떠올리는 행동이라면, 메모리는 책을 읽는 행동

메모리는 CPU가 하드디스크에 빠르게 접근할 수 있도록 현재 사용중인 데이터를 유지하는 저장장소임

 

• 프로세서(CPU): 하드웨어에 부착한 모든 장치의 동작을 제어하고 명령 실행, 내부버스로 하위 항목들을 연결, 수가 많을수록 빨리 처리
  
  

  • User-Visible 레지스터

  • 데이터 레지스터: 함수 연산에 필요한 데이터 저장

  • 주소 레지스터: 인덱스, 스택포인터 등

  • User-Invisible 레지스터

  • 프로그램 카운터: 다음에 실행할 명령어 주소 보관

  • 명령어 레지스터

  • 누산기: 데이터 임시 저장

  • 메모리 주소, 메모리 버퍼레지스터

• 레지스터

• 제어장치

• 연산장치

• 메모리 : 레지스터-캐시-메인메모리-보조기억장치로 구성, 레지스터쪽으로 갈수록 용량이 작고 속도가 빠름

  • 레지스터: CPU와 같음

  • 메인 메모리: 주기억장치, DRAM을 주로 사용, 다수의 셀로 구성되고 다수의 셀은 비트로 구성

    • 컴파일로 논리적주소->물리적주소로 변화하는데 이를 ‘메모리 맵’이라 한다

    • 속도: 접근시간(신호 가한 후 데이터를 메모리 버퍼 레지스터에 저장할 때까지 걸린 시간)과 지연시간(두번의 신호사이 지연시간)으로 계산

    • 보통 메모리=메인 메모리다

• 캐시

• 프로세서와 메모리 속도 차이 보완하는 고속 버퍼

• 메인메모리와 프로세서가 블록단위로 소통하는 반면(저속), 캐시는 워드단위로 소통하여 빠름

• 프로세서는 메모리 접근 전 캐시부터 항상 확인인다. 있으면 캐시히트, 없으면 캐시미스

• Locality: 캐시 블럭 영역은 한정적이므로, 한번 참조한 주소의 인접 주소를 참조한다거나 하는 지역성이 존재한다

• 보조기억장치: 자기디스크, 광디스크 등

 

• 주변장치

• 입력장치, 출력장치, 저장장치(메모리아님, 거의 영구저장용)