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입출력장치 - CPU의 정보 주고 받기 입출력장치는 앞서 학습한 CPU, 메모리보다 다루기가 더 까다롭다. 입출력장치 종류가 너무 많아서 컴퓨터 내부와 정보를 주고 받는 방식을 규격화 하기 힘들다. CPU와 메모리의 데이터 전송률은 높지만 입출력장치의 데이터 전송률은 낮다. 물론 CPU나 메모리 등 보다 훨씬 빠른 속도의 입출력장치도 있다. 장치 컨트롤러 이런 이유로 입출력장치는 장치 컨트롤러를 통해 컴퓨터와 연결된다 장치 컨트롤러의 역할 CPU와 입출력장치 간의 통신 중개 일종의 번역가 역할 입출력장치와 CPU의 정보 주고 받는 형식이 규격화하기 어렵다는 단점을 극복. 오류 검출 입출력장치에 어떤 문제가 있진 않은지 데이터 버퍼링 *버퍼링(buffering): 전송률이 높은 장치와 낮은 장치 사이에 주..

RAID의 정의 RAID(Redundant Array of Independent Disks) *redundant: 불필요한, 중복의 >> 필요이상으로 준비해두는 것 하드 디스크와 SSD로 사용하는 기술 데이터의 안전성 혹은 높은 성능을 위해 여러 물리적 보조기억장치를 마치 하나의 논리적 보조기억장치처럼 활용하는 기술 RAID의 종류 ( RAID 레벨 ) RAID를 구성하는 기술 RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6 그로부터 파생된 RAID 10, RAID 50 RAID 0 RAID 구성 기술 중 0번째. 데이터를 단순히 나눠서 저장하는 구성 방식 *스트라입 (stripe) : 마치 줄무늬처럼 분산되어 저장된 데이터 *스트라이핑 (striping..

대표적 보조기억 장치 : 하드디스크, 플래시 메모리 (ssd, usb,sd카드 등) 하드디스크 (Hard disk) 자기적인 방식(N극과 S극)으로 데이터를 저장. 하드디스크 저장 단위 플래터에 저장이 되며 섹터와 트랙 단위로 데이터가 저장된다. 기본적으로 플래터는 양면이 모두 사용될 수 있는데 같은 트랙이 위치한 곳을 모아 연결한 곳을 실린더라고 함. 보통 연속된 정보는 한 실린더에 기록된다. 하드디스크 데이터 접근 과정 하드 디스크가 저장된 데이터에 접근하는 시간 탐색 시간 (seek time) : 접근하려는 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간 회전 지연 (rotational latency) : 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간 전송 시간 (transfer time) : 하드 ..

전제 조건 1) CPU가 메모리에 접근하는 시간은 CPU 연산 속도보다 느리다. 전제 조건 2) CPU로 부터 먼 저장 장치일 수록 느리고, 속도가 빠른 저장 장치는 저장 용량이 작고 가격이 비싸다 저장 장치 계층 구조 (레지스터 vs 메모리(RAM) vs USB 메모리) CPU에 가까울수록 빠르고 비싸다(16GB 메모리 > 16GB USB) 즉, 낮은 가격대의 대용량 저장 장치를 원한다면 느린 속도는 감수해야 하고, 빠른 속도의 저장 장치를 원한다면 작은 용량과 비싼 가격은 감수해야 한다. 캐시 메모리 (Cashe Memory) CPU와 메모리 사이에 위치한, 레지스터보다 용량이 크고 메모리보다 빠른 SRAM(Static RAM)기반의 장치. CPU의 연산 속도와 메모리 접근 속도의 차이를 조금이나마 ..

논리 주소 (Logical Address) : CPU와 실행중인 프로그램 입장에서 바라본 논리 주소 실제 주소는 아니지만 논리적으로 이런 주소야! *논리 프로세서 : 하드웨어 스레드의 다른 말로, 실제 스레드가 몇 개인지 모르고 일을 하는 양으로 미루어 볼 때 몇개쯤이다 추측하는 것 처럼 CS학문에서 무언가 추상적 추측을 논리적(Logical)이라고 말하나 봄 https://machineboy0.tistory.com/95 CPU 성능 향상 ① 빠른 CPU를 위한 설계 기법 - 클럭(clock), 코어(core), 스레드(thread) 방법 1)클럭(clock) 속도 컴퓨터 부품들은 '클럭 신호'에 맞춰 일사불란하게 움직인다. CPU는 '명령어 사이클'이라는 정해진 흐름에 맞춰 명령어들을 실행한다. → 빠..

주기억장치(Main Memory)의 종류에는 크게 RAM(Random Access Memory)과 ROM(Read Only Memory) 두 가지가 있고 메모리 라는 용어는 그 중 RAM을 지칭하는 경우가 많다. RAM에 저장된 내용은 전원이 꺼지면 저장된 내용이 날아간다. 따라서 보조기억장치에 보관할 내용을 저장한다. RAM이 크면 뭐가 좋을까? RAM의 용량은 컴퓨터 성능에 어떤 영향을 미칠까? 다다익램. 램이 크면 클 수록 좋다? 램이 작을 때의 불편함을 느끼고 램이 클 때의 이점을 파악해보자. 많은 프로그램들을 동시에 실행하는 데에 유리하다. RAM의 종류 DRAM (Dynamic RAM) Dynamic = 동적인 전원이 연결되어 있어도 저장된 데이터가 동적으로 사라지는 RAM 데이터의 소멸을 막..

CPU는 다양하기 때문에 명령어의 세세한 생김새, 연산, 주소 지정 방식 등은 CPU마다 다르다 CPU들은 명령어 집합에 속한 명령어들만 이해할 수 있다 즉, 같은 코드를 컴파일할지라도 다른 어셈블리어가 도출된다. 명령어 집합(구조) : ISA, Instruction set architecture CPU의 언어인 셈. 언어에 따라 생활 양식 문화도 다른 것처럼, 명령어의 집합, 즉 CPU의 언어가 달라지면 명령어 해석 방식, 레지스터의 종류와 개수, 파이프라이닝의 용이성 등이 달라진다. 그래서 명령어 구조라고도 부르는 것 즉 명령어가 달라지만 그걸 좀 더 효율적으로 다룰 수 있는 하드웨어의 구조도 달라지기 때문에 ISA는 하드웨어가 소프트웨어를 어떻게 이해할지에 대한 약속이다. 명령어 집합의 두 축 : ..

CPU가 시간 낭비 없이 메모리들에 있는 명령어들을 빠르게 처리하는 방법 1) 명령어 파이프라이닝 (Instruction Pipelining) 동시에 여러 개의 명령어를 겹쳐 실행하는 기법 Pipeline Hazard 항상 이상적으로 작동하는 것은 아님. 실패하는 경우도 있다. 데이터 위험 (Data hazard) 명령어 간의 의존성에 의해 야기 모든 명령어를 동시에 처리할 수는 없다 이전 명령어를 끝까지 실행해야만 비로소 실행할 수 있는 경우 명령어 2를 해석하는 동안 명령어 1을 인출할 수 없다 명령어 1이 R2 + R3의 값으로 업데이트된 뒤에 명령어 2를 인출해야하니까 제어 위험 (Control hazard) 프로그램 카운터의 갑작스러운 변화(순차적 흐름이 아닌 특정 메모리 주소로 변화)로 파이프..