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[컴퓨터 구조] 6-3 캐시 메모리

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 저장 장치 계층 구조컴퓨터가 사용하는 저장 장치들은 'CPU에 얼마나 가까운가'를 기준으로 계층적으로 나타냄캐시 메모리CPU와 메모리 사이에 위치하고, 레지스터보다 용량이 크고 메모리보다 빠른 SRAM 기반의 저장 장치CPU의 연산 속도와 메모리 접근 속도의 차이를 조금이나마 줄이기 위해 탄생캐시 메모리들은 CPU(코어)와 가까운 순서대로 계층을 구성가까운 캐시 메모리를 L1 (Level) 캐시, 그 다음 L2, 그 다음 L3 캐시...(일반적으로 L1, L2는 코어 내부에, L3는 코어 외부에 위치)참조 지역성 원리CPU가..

CS/컴퓨터 구조 2024.08.10

[컴퓨터 구조] 6-2 메모리의 주소 공간

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 물리 주소와 논리 주소"CPU와 실행 중인 프로그램은 현재 메모리 몇 번지에 무엇이 저장되어 있는지 다 알고 있을까?"No. 알지 못한다. 메모리에 저장된 정보는 시시각각 변하기 때문1. 메모리에는 새롭게 실행되는 프로그램이 시시때때로 적재2. 실행이 끝난 프로그램은 삭제3. 게다가 같은 프로그램을 실행하더라도 실행할 때마다 적재되는 주소가 달라짐 물리주소 : 정보가 실제로 저장된 하드웨어상의 주소논리주소 : 실행 중인 프로그램 각각에게 부여된 0번지부터 시작되는 주소CPU가 이해하는 주소가 논리 주소라고 해도 CPU가 메모..

CS/컴퓨터 구조 2024.08.09

[컴퓨터 구조] 6-1 RAM의 특징과 종류

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. RAM의 특징RAM에는 실행할 프로그램의 명령어와 데이터가 저장전원을 끄면 RAM에 저장된 명령어와 데이터가 모두 날아감 -> 휘발성 저장 장치전원이 꺼져도 저장된 내용이 유지되는 저장 장치 -> 비휘발성 저장 장치ㄴ 하드디스크, SSD, CD-ROM, USB 메모리 등RAM의 종류DRAM (Dynamic RAM)저장된 데이터 동적으로 변하는(사라지는) RAM데이터의 소멸을 막기 위해 일정 주기로 데이터를 재활성화(다시 저장)해야 함일반적으로 메모리로써 사용소비전력이 비교적 낮고, 저렴하고, 집적도가 높기 때문에 대용량으로 ..

CS/컴퓨터 구조 2024.08.08

[컴퓨터 구조] 5-3 CISC와 RISC

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 명령어 집합CPU가 이해할 수 있는 명령어들의 모음을 명령어 집합 또는 명령어 집합 구조(ISA)라고 함 ISA가 같은 CPU끼리는 서로의 명령어를 이해할 수 있지만,ISA가 다르면 서로의 명령어를 이해하지 못함 -> ISA는 일종의 CPU의 언어 ISA가 다르면 제어장치가 명령어를 해석하는 방식, 사용되는 레지스터의 종류와 개수, 메모리 관리 방법 등 많은 것이 달라짐 CISC (Complex Instruction Set Computer)'복잡한 명령어 집합을 활용하는 컴퓨터'를 의미명령어의 형태와 크기가 다양한 가변 길이..

CS/컴퓨터 구조 2024.08.07

[컴퓨터 구조] 5-2 명령어 병렬 처리 기법

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 명령어 파이프라인명령어 처리 과정을 클럭 단위로 나누어 보면 일반적으로 아래와 같음명령어 인출 -> 명령어 해석 -> 명령어 실행 -> 결과 저장 중요한 점은 같은 단계가 겹치지만 않는다면 CPU는 '각 단계를 동시에 실행할 수 있다'는 것  예를 들어 CPU는 한 명령어를 '인출'하는 동안에 다른 명령어를 '실행'할 수 있고,한 명령어가 '실행'되는 동안에 연산 결과를 '저장'할 수 있음 이처럼 공장 생산 라인과 같은 명령어들을 명령어 파이프라인에 넣고동시에 처리하는 기법을 명령어 파이프라이닝이라고 함 명령어 파이프라이닝?..

CS/컴퓨터 구조 2024.08.06

[컴퓨터 구조] 5-1 빠른 CPU를 위한 설계 기법

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 클럭클럭 속도는 Hz(헤르츠) 단위로 측정이는 1초에 클럭이 몇 번 반복되는지를 나타냄코어와 멀티코어지금까지 CPU의 정의로 알고 있었던 '명령어를 실행하는 부품'은 오늘날 코어라는 용어로 사용코어를 여러 개 포함하고 있는 CPU를 멀티코어CPU 또는 멀티코어 프로세서라고 부름* CPU의 연산 속도가 꼭 코어 수에 비례하여 증가하지는 않음 (조별과제 생각해보기..)중요한 것은 코어마다 처리할 명령어들을 얼마나 적절하게 분배하는지, 이에 따라 연산 속도가 크게 달라짐스레드와 멀티스레드스레드의 사전적 의미는 '실행 흐름의 단위'..

CS/컴퓨터 구조 2024.08.05

[컴퓨터 구조] 4-3 명령어 사이클과 인터럽트

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 명령어 사이클프로그램 속 각각의 명령어들이 일정한 주기가 반복되며 실행메모리에 있는 명령어를 CPU로 가지고 오는 단계를 인출 사이클CPU로 가져온 명령어를 실행하는 단계를 실행 사이클  모든 명령어가 인출실행 으로 간단히 실행되는 건 아님.메모리 접근을 한 번 더 해야 하는 경우가 있는데, 이 단계를 간접 사이클이라고 함인터럽트CPU의 작업을 방해하는 신호  동기 인터럽트 : CPU에 의해 발생하는 인터럽트, 프로그래밍상의 오류와 같은 예외적인 상황에 발생그래서 예외(exception)이라고 부름 비동기 인터럽트 : 입출력..

CS/컴퓨터 구조 2024.06.12

[컴퓨터 구조] 4-2 레지스터

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. 반드시 알아야 할 레지스터 프로그램 카운터메모리에서 가져올 명령어의 주소, 즉 메모리에서 읽어 들일 명령어의 주소를 저장명령어 포인터라고도 부름 명령어 레지스터해석할 명령어, 방금 메모리에서 읽어 들인 명령어를 저장하는 레지스터제어장치는 명령어 레지스터 속 명령어를 받아들이고 이를 해석한 뒤 제어 신호를 내보냄 메모리 주소 레지스터메모리의 주소를 저장하는 레지스터CPU가 읽어 들이고자 하는 주소 값을 주소 버스로 보낼 때 거치게 됨 메모리 버퍼 레지스터메모리와 주고받을 값을 저장하는 레지스터메모리가 쓰고 싶은 값이나 메모리부..

CS/컴퓨터 구조 2024.06.10

[컴퓨터 구조] 4-1 ALU와 제어장치

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다. ALU ALU는 레지스터를 통해 피연산자를 받아들이고,제어장치로부터 수행할 연산을 알려주는 제어 신호를 받아들인다. ALU가 내보내는 정보는 바로 메모리에 저장되지 않고 일시적으로 레지스터에 저장된다.CPU가 메모리에 접근하는 속도는 레지스터에 접근하는 속도보다 훨씬 느리기 때문이다. ALU는 계산 결과와 더불어 플래그를 내보낸다. (연산 결과에 대한 추가적인 정보)음수 양수 구분 및 연산 결과가 연산 결과를 담을 레지스터보다 큰 상황을 오버플로우라고 하는데, 오버플로우를 내보낸다.  플래그들은 플래그 레지스터라는 레지스터에..

CS/컴퓨터 구조 2024.05.30
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