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IT기술노트/컴퓨터구조 및 운영체제53

기억장치 할당 I. 기억장치 할당의 개요 가. 기억장치 할당의 정의 - 다중 사용자 환경의 다중 프로그래밍 요구를 만족하기 위하여 기억장치를 분할하고 작업에 메모리를 할당하는 관리 기법 II. 기억장치 할당의 종류 및 설명 가. 기억장치 할당의 종류 나. 기억장치 할당의 종류 설명 종류 기법 설명 단일 분할 할당 스와핑 - 주기억장치에 적재한 하나의 프로그램과 보조기억장치에 적재한 다른 프로그램의 메모리를 교체하는 기법 오버레이 - 프로그램의 메모리가 주기억장치보다 클 때의 문제를 해결하기 위한 기법 다중 분할 할당 고정분할 (정적분할) - 주기억장치의 USER영역을 여러 개의 고정 크기로 분할하여 사용하는 기법 - 프로그램이 분할영역보다 크면 내부 단편화 발생 가변분할 (동적분할) - 프로그램을 주기억장치에 적재할 .. 2021. 3. 12.
캐시메모리 사상 I. 주기억장치로부터 캐시메모리로 데이터 전송, 캐시메모리 사상의 개요 가. 캐시메모리 사상의 목적 - 캐시의 용량이 주기억장치 용량보다 작기 때문에 주기억장치의 일부분만 캐시에 적재 가능 - 제한된 캐시 용량으로 최고의 적중률을 얻을 수 있는 방법 필요 II. 캐시메모리 사상 기법의 종류 사상기법 구분 설명 연관사상 개념도 설명 - 빠르고 융통적임 (메모리 워드, 번지와 데이터를 함께 저장) - 메모리의 각 블록이 캐시의 어느 라인에나 적재 가능 - Cache hit Ratio는 높아지나 회로가 복잡해지고 처리속도가 느림 직접사상 개념도 설명 - 연관사상보다 항상 빠르지만 특정 상황에서 비효율 - 메모리 참조 요청 시 CPU 번지의 태그 필드와 캐시의 태그 필드 비교 - 메모리 각 블록이 캐시 특정 라.. 2021. 3. 12.
캐시메모리의 쓰기정책(Write Policy) I. 캐시메모리의 쓰기정책의 개요 가. 캐시메모리의 쓰기정책(Write Policy)의 종류 구분 Write Through Write Back 구성도 개념 - 쓰기 동작 시 캐시와 주기억장치에 동시에 쓰는 방식 - 캐시에만 쓰기를 하고 해당 데이터가 Swap-out 될 때 주기억장치에 복사하는 방식 장점 - 구조가 단순 - 캐시와 주기억장치의 일관성 유지 - 기억장치 쓰기 동작의 횟수 최소화 및 쓰기 시간 단축 단점 - 버스의 트래픽 양이 많아진다. - 주기억장치 쓰기 포함으로 쓰기시간이 길어짐 - 캐시와 주기억장치 일관성 유지 어려움 (Cache Coherency 문제) - 블록 교체 시 캐시의 상태 비트(dirty bit) 확인 절차 필요 II. 다중 캐시메모리에 대한 쓰기정책 및 해결방안 문제점 -.. 2021. 3. 12.
캐시메모리(Cache Memory) I. 캐시메모리의 개요 가. 캐시메모리(Cache Memory)의 정의 - CPU와 주기억장치의 속도 차이를 극복하기 위하여 CPU와 주기억장치 사이에 위치한 소형 고속 메모리(SRAM 사용) 나. 캐시메모리의 특징 - Locality, Mapping, Coherence II. 캐시메모리의 필요성 III. 캐시메모리 구성도 및 종류 개요 가. 캐시메모리의 구성도 - 듀얼코어 프로세스의 경우 각 코어마다 L1캐시 메모리와 두 코어가 서로 공유하는 L2 캐시 메모리가 내장 나. 캐시메모리의 종류 구분 설명 L1 캐시 - 명령 캐시와 데이터 캐시로 나뉘어짐 - CPU가 작업 시 가장 우선시 참조 - CPU 코어와 속도가 같아야 하기 때문에 고가 - 보통 CPU에 내장된 캐시를 의미 L2 캐시 - Main Bo.. 2021. 3. 12.
메모리 인터리빙(Memory Interleaving) I. 메모리 인터리빙의 개요 가. 메모리 인터리빙(Memory Interleaving)의 정의 - 메모리의 접근시간을 최소화하기 위해 메모리를 복수개의 모듈로 나누고 각 모듈에 연속적인 주소를 부여하여 동시에 접근이 가능하게 하는 기법 II. 메모리 인터리빙의 활용방식 방식 개념도 설명 상위 인터리빙 - 메모리 주소의 상위 비트들에 의해 모듈이 선택되고 하위비트들은 각 모듈내의 기억장소의 주소를 나타낸다. - 장점 : 한 모듈에서 에러 발생시 해당 모듈만 영향 - 단점 : 동시 접근을 통한 성능향상 어려움 하위 인터리빙 - 하위 비트들에 의해 모듈이 선택, 상위 비트들은 각 모듈내 주소 - 장점 : 다수의 모듈 동시 동작 가능 - 단점 : 새로운 메모리 뱅크 추가 시 전체에 영향 혼합 인터리빙 - 기억장.. 2021. 3. 12.
단편화 I. 메모리 할당기법에 의해 발생하는 메모리 단편화의 개요 가. 메모리 단편화의 정의 - 메모리 상에서 프로그램에 의해 사용되지 못하고 낭비되는 부분적인 공간이 발생하는 현상 II. 메모리 단편화의 원인 종류 구분 원인 외부 단편화 개념도 설명 - 가변분할, 페이징 기법, 빈 공간이나 적재 불가능한 공간à외부단편화 영역 - 발생원인: 메모리 할당기법으로 가변분할 또는 세그먼트 기법 사용 내부 단편화 개념도 설명 - 고정분할, 세그먼트 기법, 고정된 분할영역 내 미사용 공간à내부단편화 영역 - 발생원인: 메모리 할당 기법으로써 고정분할 또는 페이징 기법 사용 III. 메모리 단편화 해결방안 종류 구분 해결방안 외부 단편화 (버디 시스템) 개념도 설명 - 요청한 프로그램의 크기에 맞게 할당하기 위해 2로 분.. 2021. 3. 12.
메모리 장치(Memory Device) I. 반도체 기억장치, 메모리 장치의 개요 가. 메모리 장치(Memory Device)의 정의 - 컴퓨터에서 사용하는 프로그램이나 데이터를 저장하기 위해 사용되는 임시적 또는 영구적 저장 기능 수행 장치 나. 메모리 장치의 특징 - 메모리 계층구조, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 II. 메모리 장치의 분류 가. 휘발성 메모리(Volatile Memory)의 종류별 특성 종류 설명 DRAM - 초고속 데이터 전송용 메모리로서 기억 밀도가 높고 가격이 저렴 - 저장 내용을 주기적으로 재생하지 않으며 사라지는 약점 존재 SRAM - 플리플롭 방식의 메모리 셀을 가진 임의 접근 기억장치 - 전원공급이 계속되는 한 저장된 내용을 계속 기억 - 재생이 불필요해서 용량의 메모리가 캐시 메모리에 주로 사용 - DRA.. 2021. 3. 12.
메모리 관리기법 I. 메모리 관리기법의 개요 가. 메모리 관리기법의 정의 - 다중 프로그래밍 시스템에서 메모리 사용자 영역을 여러 프로세스가 사용하기위해 운영체제에 의해 동적으로 메모리를 세분화하는 기법 나. 메모리 관리기법의 종류 - 반입정책, 배치정책, 교체정책 II. 메모리 관리기법의 할당정책 기법 할당정책 설명 연속 메모리 할당방식 고정분할 고정된 크기의 단위로 메모리 할당, 내부 단편화 발생 가능 가변분할 할당 단위를 요청마다 다른 크기로 할당, 외부 단편화 발생 버디시스템 - 자원 할당 과정에서 발생하는 단편화 문제를 해결하기 위해 제안 - 큰 버퍼들을 반복적으로 이등분하여 작은 버퍼 생성 - 버퍼가 나뉘어질 때 각각을 서로의 버디라 부름 - 요청된 메모리의 크기가 작아 전체를 할당하지 않을 경우 블록은 2U.. 2021. 3. 12.
메모리 계층구조 I. 메모리 계층구조의 개요 가. 메모리의 정의 - 실행 프로그램과 데이터의 임시적 또는 영구적 저장 기능을 수행하는 장치 나. 메모리 계층구조의 정의 - 데이터 지연 현상을 해결하기 위해 CPU와 DISK 사이에 존재하는 여러 메모리 계층 구조 II. 메모리 계층구조의 계층도 및 계층설명 가. 메모리 계층구조의 계층도 나. 메모리 계층구조의 계층설명 구분 설명 레지스터 - CPU 내의 임시 기억 장소 캐시 메모리 - 명령이나 데이터를 부분적으로 저장 주기억장치 - 컴퓨터 작동 시 실행 할 프로그램 및 데이터 저장 보조기억장치 - 사용하지 않는 데이터나 프로그램의 보관 2021. 3. 12.
CPU 스케줄링(CPU Scheduling) I. CPU의 효율적인 사용 방법, CPU 스케줄링의 개요 가. CPU 스케줄링(CPU Scheduling)의 정의 - 프로세스 작업 수행을 위해 언제, 어느 프로세스에 CPU를 할당할지를 결정하는 기술 나. CPU 스케줄링의 목표 - 처리능력 최대화, 반환시간 최소화, 대기시간 최소화, 응답시간 최소화, CPU 이용률 극대화 II. 프로세스 상태 전이도 와 스케줄러의 종류 가. 프로세스 상태 전이도 나. CPU 스케줄러의 종류 종류 설명 상태 Scheduling Queue - 주 기억 장치의 할당을 기다림 - 보류상태, 디스크에 위치 장기(Job) Scheduler - 프로세스 선택, 주기억장치 할당 - 보류 준비 중기(Process) Scheduler - 프로세스 수에 따라 디스크로 보냄 - 대기 보.. 2021. 3. 12.
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