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2강. 컴퓨터시스템의 구성
방송대 컴퓨터과학과
곽덕훈 교수
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하드웨어(Hardware)
처리장치, 기억장치, 입출력장치, 통신연결장치
소프트웨어(Software)
응용소프트웨어, 시스템소프트웨어
펌웨어(Firmware)
마이크로 코드로 작성된 프로그램
컴퓨터 시스템의 구성
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기억장치 인터리빙
Storage Interleaving
주기억장치 호출속도를 높이기 위한 방법
다른 뱅크를 사용하여 동시에 여러 곳을 호출
이중 인터리빙(짝수, 홀수 번지)
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Relocation Register
프로그램을 동적으로 재배치
프로그램의 기준 주소저장
재배치 레지스터
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다른 장치의 작업 중단 후 자기의 상태를 알림
인터럽트 당할 경우 그때의 상태저장
인터럽트 처리 후 상태회복
인터럽트의 처리과정
인터럽트(interrupt)
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인터럽트의 처리
시작시작
다음 명령어인출
다음 명령어인출
인터럽트 체크인터럽트 처리인터럽트 체크인터럽트 처리
명령어 실행명령어 실행중지중지
인출 사이클
실행 사이클
인터럽트 사이클
인터럽트
(무) 인터럽트(유)
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버퍼링의 개념
일시적 데이터의 저장
단일 버퍼링, 이중 버퍼링, 순환 버퍼링
순환 버퍼링의 예
I/OI/O장치장치
사용자사용자 프로세서프로세서 주기억장치주기억장치
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입 출력 전용 프로세서
입 출력 동작의 완료를 프로세서에게 알림
선택채널 : 고속 전송
한번에 하나의 장치만 도와줌
멀티플렉서 채널 : 여러 개의 부속채널
바이트 멀티플렉서 채널 (터미널, 프린터, 저속 통신선)
블록 멀티플렉서 채널 (레이저 프린터, 자기디스크)
입·출력 채널
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사이클 스틸링
채널과 프로세서가 동시에 주기억장치에 접근하려고 할 때 채널에게
특정 우선권을 줌
입·출력 위주의 프로그램은 프로세서 위주의 프로그램보다 우선권을
받게 됨
프로세서로부터 기억장치 사이클을 훔쳐 냄
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주소를 나타내는 비트 수에 의해 결정
24비트 => 224 = 16M
실제주소 = 기준 레지스터 내용 + 상대주소
예) 개인용 컴퓨터의 경우
64비트 컴퓨터의 경우 주소지정 범위 : 264 바이트
아이테니엄2 : 50비트
AMD64 : 40비트
주소 계산 방식
프로세서프로세서 주소비트수주소비트수 주소지정범위주소지정범위
8086
80286
80386
펜티엄 4
20
24
32
36
220 = 1M
224 = 16M
232 = 4GB
236 = 64GB
가상메모리
없음
1GB
64TB
64TB
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직접 기억장치 접근
DMA(Direct Memory Access)라고 함
CPU를 통하지 않고 직접 주기억장치에 접근하여 데이터를 전송
프로그램이 실행되는 동안 인터럽트의 수를 최소화
한 블록의 입출력에 한 번의 인터럽트 발생
입출력이 많은 시스템에 적합
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기억장치 계층구조
레지스터레지스터
자기테이프자기테이프
자기디스크자기디스크
주기억장치주기억장치
캐 시캐 시
접근속도 증가
비트 당 가격증가
저장용량 감소
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자기디스크
스풀링 (spooling)
Simultaneous Peripheral Operation On Line
임의 접근장치로 디스크 이용
스풀링의 형태
출력CPUCPU
입력
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객체(object) : 모든 프로시저와 데이터들을 함께 묶어놓은
추상적인 존재
객체지향 프로그래밍:객체, 클래스(class), 상속의 기본 개념으로
구성
객체지향 운영체제(OOOS) : 운영체제 개발에 객체지향 프로그래밍
적용(C++ 사용)
하드웨어 인터페이스를 담당하는 마이크로 커널과 재사용 가능한
객체로 구성
객체지향 운영체제
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펌웨어와 마이크로 커널
펌웨어(firmware)
마이크로 명령어로 작성된 프로그램
기계어 하부에 프로그래밍 층을 형성
에뮬레이션, 마이크로 다이어그노스틱스
마이크로 커널(micro kernel)
운영체제의 커널 중에서 가장 기본적이고 핵심적인 부분
높은 수준의 모듈화를 제공