[OS] 컴퓨터 시스템 개요

컴퓨터 시스템 개요

프로세서

• 컴퓨터의 두뇌(중앙처리장치)
• 컴퓨터의 모드 장치의 동작 제어

레지스터

• 프로세서 내부에 있는 메모리
  • 프로세석 사용할 데잍 저장
  • 컴퓨턴에 가장 빠른 메모리
• 레지스터의 종류
  • 용도 따른 분류
    • 전용 / 범용
  • 사용자가 정보 변경 가능 여붕 따른 분류
    • 사용자 가시 / 사용자 불가시
  • 저장 하는 정보의 종류 따른 분류
    • 데이터 / 주소 / 상태

프로세서의 동작

메모리

• 데이터를 저장하느 장치 (기억장치)
• 메모리의 종류 - 주기억장치(Main memory) : 프로세서가 수행할 프로그램고 데이터 저장 / 디스크 입출력 병목현상(I/O bottleneck) 해소

메모리의 종류

• 캐시 : 프로세서 내부에 있는 메모리 (L1, L2 캐시 등)
  • 속독 빠르고 가격이 비쌈
• 메인 메모리의 입출려 병목현상 해소

캐시의 동작

• 일반적으로 HW적으로 관리 됨
• 캐시 히트 : 필요한 데이터 블록이 캐시 존재
• 캐시 미스 : 필요한 데이터 블록이 없는 경우

지역성 (Locality)

• 공간적 지역성 (Spatial locality)
  • 참조한 주소와 인접한 주소를 참조하는 특성
  • 예) 순차적 프로그램 수행
• 시간적 지역성 (Temporal locality)
  • 한 번 참조한 주소를 곧 다시 참조하는 특성
  • 예) For문 등의 순환 문
• 지역성은 캐시 적중률과 밀접
  • 알고리즘 성능 향상 위한 중요한 요소 중 하나

메모리의 종류

• 보조기억 장치
  • 프로그램과 데이터를 저장
  • 프로세서가 직접 접근할 수없음
  • ㅛㅇ량이 크고 가격이 저렴

메모리와 운영체제

• 메모리 할당 및 관리

  • 프로그램의 요청에 따른 메모리 할당 및 회수
  • 할당된 메모리 관리

    int main(void)
    {
    char *string;
    // Allocate space for a path name
    string = malloc( _MAX_PATH);
    ...
    }

• 가상메모리 관리

  • 가상 메모리 생성 및 관리
  • 논리주소 -> 물리주소 변환

System Bus

• 하드웨어들이 데이터 및 신호를 주고 받는 물리적인 통로

주변 장치

• 프로세서와 메모리를 제외 하드웨어들
  • 입력 장치
  • 출력 장치
  • 저장 장치

주변장치와 운영체제

• 장치 드라이버 관리
  • 주변 장치 사용을 위한 인터페이스 제공
• 인터럽트 처리
  • 주변 장치의 요청 처리
• 파일 디스크 관리
  • 파일 생성 및 삭제
  • 디스크 공간 관리