반응형 책/혼공 컴퓨터구조+운영체제33 컴퓨터 구조 - 저장 장치 계층구조, 캐시 메모리, 캐시 적중률, 참조 지역성의 원리(시간지역성,공간지역성) CPU는 프로그램을 실행하는 과정에서 메모리에 저장된 데이터를 빈번하게 사용한다. 하지만 CPU가 메모리에 접근하는 시간은 CPU의 연산 속도보다 느리다. CPU가 연산을 빨리 한다 해도 메모리에 접근하는 시간이 느리면 CPU의 빠른 속도는 아무런 쓸모가 없어지므로 이를 극복하기 위한 저장 장치가 바로 캐시메모리이다. 저장 장치는 일반적으로 아래와 같은 명제를 따른다. 1) CPU와 가까운 저장 장치는 빠르고 멀리 있는 저장 장치는 느리다. 2) 속도가 빠른 저장 장치는 저장 용량이 작고 가격이 비싸다. 낮은 가격대의 대용량 저장 장치를 원한다면 느린 속도는 감수해야 하고 빠른 속도의 저장 장치를 원한다면 작은 용량과 비싼 가격은 감수해야 한다. 저장 장치 계층 구조(Memory Hierachy) CPU.. 2023. 12. 5. 컴퓨터 구조 - 논리주소와 물리주소, MMU, 베이스 레지스터 및 한계 레지스터 메모리에 저장된 정보의 위치는 주소로 나타낼 수 있다. CPU와 실행 중인 프로그램은 현재 메모리 몇번지에 무엇이 저장되어 있는지 다 알고 있을까요? 없다. 메모리에 저장된 정보는 시시각각 변하기 때문이다. 메모리에는 새롭게 실행되는 프로그램이 시시때때로 적재되고 실행이 끝난 프로그램은 삭제된다. 게다가 같은 프로그램을 실행하더라도 실행할 때마다 적재되는 주소가 달라진다. 그렇다면 CPU와 실행 중인 프로그램이 이해하는 주소는 무엇일까? 주소에는 메모리가 사용하는 물리주소가 있고 CPU와 실행 중인 프로그램이 사용하는 논리주소가 있다. 01 물리 주소(Phyiscal Address) 메모리 입장에서 실제로 데이터가 저장된 물리적인 주소를 나타낸다. 주로 하드웨어 에서 사용되며 각 데이터의 실제 물리 위치.. 2023. 12. 2. 컴퓨터 구조 - RAM의 특성과 종류(DRAM,SRAM,SDRAM,DDR SDRAM) 컴퓨터의 핵식 부품에는 CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치가 있다. 메모리에 더 알아보자 주기억장치(메인메모리)는 종류에는 크게 RAM과 ROM 두가지가 있고 메모리라는 용어는 그 중 RAM을 지칭하는 경우가 많다. 휘발성 저장 장치(Volatile Memory) RAM(Random Access Memory)는 주로 컴퓨터에서 실행 중인 프로그램 및 작업에 필요한 데이터를 일시적으로 저장하는데 사용된다. RAM은 전원이 켜져 있는 동안에만 데이터를 보유하며 전원이 꺼지면 저장된 내용이 사라진다. 특성 1 ) 실행 중인 운영 체제 및 응용 프로그램이 RAM에 로드되어 빠른 액세스를 허용한다. 데이터를 임시로 저장하여 CPU가 빠르게 읽고 쓸 수 있도록 도와준다. 2) 전원이 꺼지면 RAM에 저장된 .. 2023. 12. 2. 컴퓨터 구조 - ISA, CISC, RISC 명령어 집합 명령어의 기본적인 구조와 작동원리는 크게 다르지 않지만 명령어의 세세한 생김새, 명령어로 할 수 있는 연산, 주소 지정 방식 등은 CPU마다 조금씩 차이가 있다. CPU가 이해할 수 있는 명령어들의 모음을 명령어 집합(instruction set) 또는 명령어 집합구조(ISA, Instruction Set Architecture)라고 한다. 즉 CPU마다 ISA가 다를 수 있다. 어셈블리어와 ISA ISA가 다르다는 건 CPU가 이해할 수 있는 명령어가 다르다는 뜻이고 명령어가 달라지면 어셈블리어도 달라진다. 다시 말해 같은 소스 코드로 만들어진 같은 프로그램이라 할지라도 ISA가 다르면 CPU가 이해할 수 있는 명령어도 어셈블리어도 달라진다. ISA가 같은 CPU끼리는 서로의 명령어를 이해.. 2023. 11. 29. 컴퓨터 구조 - 명령어 파이프라인, 슈퍼 스칼라, 비순차적 명령어 처리 기법 빠른 CPU를 만들려면 높은 클럭 속도에 멀티코어, 멀티스레드를 지원하는 CPU를 만드는 것도 중요하지만 CPU가 놀지 않고 시간을 알뜰하게 쓰며 작동하게 만드는 것도 중요하다. 명령어를 동시에 처리하여 CPU를 한시도 쉬지 않고 작동시키는 기법인 명령어 병렬처리기법과(ILP, Instruction-Level Parallelism)이 있다.대표적인 명령어 병렬 처리 기법에는 명령어 파이프라이닝, 슈퍼스칼라, 비순처적 명령어 처리가 있다. 1. 명령어 파이프라인(Instruction Pipeline) CPU가 명령어를 처리하는 과정을 여러 단계로 나누어 일련의 파이프라인 스테이지에서 동시에 처리하는 기법이다. 이를 통해 여러 명령어가 동시에 파이프라인의 각 스테이지를 통과하며 병렬적으로 실행된다. 01 명.. 2023. 11. 29. 컴퓨터 구조 - 클럭, 코어와 멀티코어, 스레드와 멀티스레드 클럭(Clock) CPU는 명령어를 실행하기 위해 명령어 사이클이라는 과정을 따른다. 명령어 사이클은 명령어를 메모리에서 가져오고, 해당 명령어를 해석하며, 실행하고, 결과를 저장하는 단계로 구성된다. 클럭은 이러한 명령어 사이클을 일관되게 제어하여 CPU의 작동을 동기화한다. 각 명령어는 클럭 주기에 따라 수행되며, 명령어의 실행이 끝나면 다음 명령어를 수행한다. 클럭 신호 클럭 신호는 일정한 주기로 변하는 신호로, CPU의 모든 동작은 클럭의 신호에 따라 동작한다. 클럭의 주기는 시스템의 성능과 전력 소모에 영향을 미치므로, 클럭 주기를 어떻게 설정하느냐가 중요다 클럭 속도 헤르츠(Hz)단위로 측정한다. 이는 1초에 클럭이 몇 번 반복되는지 나타낸다. 클럭이 똑-딱하고 1초에 한번 반복되면 CPU클럭.. 2023. 11. 24. 이전 1 2 3 4 5 6 다음 반응형
