빼미의 개발일기

15강. RAM의 특징과 종류 중 DDR SDRAM에 대한 심화내용 ● SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) - Synchronous(동기식) DRAM의 타입의 동작에 대한 것을 지칭. - 1996년 말부터 시스템에서 사용 되기 시작했으며, SDRAM은 CPU의 타이밍과 스스로 동기화 되도록 설계되었다. - CPU는 한 클럭 주기 동안에 시스템 버스를 통해 주소와 읽기 신호를 기억장치로 보낸 뒤, 그 결과를 기다리지 않고 내부적으로 다른 연산을 수행하고, SDRAM은 주소와 읽기 신호를 받은 즉시 읽기 동작을 시작, 그 동작이 완료되면 시스템 버스 사용권을 획득한 후 다음 클럭 주기 동안에 버스를 통해 CPU로 데이터를 전송한다. ● DDR SDRAM (..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. - 장치 컨트롤러와 CPU가 정보를 주고 받는 방식은 프로그램 입출력, 인터럽트 기반 입출력, DMA 입출력 3가지의 방법이 있다. ● 프로그램 입출력(programmed I/O) : 기본적으로 프로그램 속 명령어로 입출력장치를 제어하는 방법. CPU가 프로그램 속 명령어를 실행할때 입출력 명령어를 만나면 CPU는 입출력장치에 연결된 장치 컨트롤러와 상호작용하여 입출력 작업을 수행한다. - 하드 디스크의 장치 컨트롤러로 예시 1. CPU는 하드 디스크 컨트롤러의 제어 레지스터에 쓰기 명령을 보낸다. 2. 장치 컨트롤러는 하드 디스크 상태를 확인. 준비된 상태라면 상태 레지스터에 준비되었다고 표시한다. 3. CPU..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다.장치 컨트롤러- 장치 컨트롤러는 종류에 따라, 종류의 제조사 마다 사양이 다르기 때문에 속도, 데이터 전송 형식도 다양해서 규격화를 하기 어렵다. 또한 CPU와 메모리에 비해 데이터 전송률이 낮아 CPU와 메모리처럼 컴퓨터에 직접 연결 (메인보드 내에 설치) 되지 않고 장치 컨트롤러 (Device Controller)라는 하드웨어를 통해 연결된다. - 장치 컨트롤러는 입출력제어기 (I/O Controller) , 입출력 모듈 (I/O Module) 등으로도 불린다.- 데이터 전송률이 CPU와 입출력 장치 간의 차이가 있기 때문에 데이터 버퍼링(Data Buffering)을 통해 전송률을 비슷하게 맞춘다. - 장치 ..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. RAID의 정의 RAID(Redundant Array of Independent Disks) : 하드 디스크와 SSD를 사용하는 기술, 데이터의 안전성 혹은 높은 성능을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 하나의 논리적 장치처럼 사용하는 기술. RAID의 종류 - RAID는 RAID 레벨로 표현하며, 대표적인 RAID 0 ~ 6이 있고, 파생된 RAID 10, RAID 50이 있다. - 단 RAID 2, 3은 현재 잘 활용되지 않는다. ● RAID 0 - 데이터를 저장할 때 각 하드 디스크에 그 수만큼 나눠 저장한다. 이런 분산되어 저장된 데이터를 스트라입(Stripe)이라 하고, 분산 저장하는 것을 스트라이핑..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. 하드 디스크 - HDD(Hard Disk Drive)는 자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치로, 자기 디스크(Magnetic Disk)의 일종으로 지칭된다. 플래터(Platter) : 데이터가 저장되는 원판. 자기물질로 덮여 있어, 0과 1의 역할을 수행하는 수많은 N극과 S극을 저장한다. 스핀들(Spindle) : 플래터를 회전시키는 모터. 헤드(Head) : 플래터의 데이터를 읽고 쓰는 구성요소. 액츄에이터 암(Actuator Arm) : 간단히 디스크 암(Disk Arm)이라고도 하고, 헤드를 원하는 위치로 이동시키는 역할. ※ 플래터에 데이터가 저장되는 방식 - 플래터는 트랙(Track)과 섹터..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. ● 저장 장치 계층 구조 : 컴퓨터가 사용하는 저장 장치들은 'CPU에 얼마나 가까운가'를 기준으로 계층적 구조를 갖는다. - CPU에 가까울수록 용량이 적고 비용이 비싸지만 빠르다. ● 캐시메모리(Cache Memory) : CPU와 메모리 사이에 위치하여, 레지스터보단 용량이 크고 메모리보단 빠른 SRAM 기반의 저장장치. 메모리에서 필요한 데이터를 가져오는거 보단, 캐시메모리에 사용될 값을 미리 가져오고 사용하는 것이 빠르다. - 캐시메모리는 CPU(코어)와 가장 가까운 순서대로 L1(Level 1) 캐시, L2 캐시, L3 캐시로 세분화되어 불린다. 이 때 L1, L2 캐시는 코어 내부에 L3 캐시는 코어..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. ● 물리주소 : 정보가 실제로 저장된 하드웨어상의 주소. ● 논리주소 : CPU와 실행 중인 프로그램이 사용하는 주소 - CPU와 메모리간의 상호작용을 하려면 논리주소와 물리 주소간의 변환이 있어야 하는데, 이는 CPU와 주소 버스 사이에 위치한 메모리 관리 장치(MMU : Memory Management Unit)에 의해 수행한다. - MMU는 CPU가 발생시킨 논리 주소에 베이스 레지스터 값을 더하여 논리 주소를 물리 주소로 변환한다. 베이스 레지스터에 15000이 저장되어 있고 CPU가 발생시킨 논리 주소가 100번지라면 이 논리 주소는 물리주소 15100번지로 변환된다. 베이스레지스터가 45000이었다면 ..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. ● RAM : 실행할 프로그램의 명령어와 데이터가 저장되는 곳. 또한 전원을 끄면 저장된 내용이 사라지는 휘발성 저장 장치Volatile Memory)이다. ※ 전원이 꺼져도 저장된 내용이 유지되는 저장 장치를 비휘발성 저장장치(non-Volatile Memory)라 하고, 하드 디스크나 SSD. CD-Rom, USB 메모리와 같은 보조기억장치가 대표적이다. - CPU는 보조기억장치에 직접 접근하지 못하기에 보조기억장치는 '보관할 대상' 주기억장치는 '실행할 대상'을 저장한다. 실행하고픈 프로그램이 보조기억장치에 있다면 '보조기억장치 → RAM → 실행' 순으로 진행한다. ● RAM의 용량과 성능 - 보조기억장치..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. ● 명령어 집합(Instruction Set) : CPU가 이해할 수 있는 명령어들의 모음. 명령어집합 구조(ISA - Instruction Set Architecture)라고 한다. 명령어의 세세한 생김새, 명령어로 할 수 있는 연산, 주소 지정 방식 등 CPU마다 차이가 있고, 때문에 ISA가 다를 수 있다. 예를 들어 인텔 노트북의 CPU는 x86 혹은 x86-64 ISA를 이해하고, 애플 아이폰의 CPU는 ARM ISA를 이해한다. - ISA가 다르다는 건 CPU가 이해할 수 있는 명령어가 다르다는 뜻이고, 명령어가 달라지면 어셈블리어도 달리진다. - 같은 소스 코드로 만들어진 같은 프로그램이라도 ISA가..

이 글은 한빛미디어 '혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제'를 공부하고 정리한 내용입니다. 빠른 CPU를 위해 높은 클럭속도와 멀티코어, 멀티스레드를 지원하도록 하는게 중요하지만, CPU를 놀지 않고 시간을 알뜰하게 쓰며 작동하게 만드는 것이 중요!! ● 명령어 파이프라인 : 명령어를 읽어 순차적으로 실행하는 프로세서에 적용되는 기술. 명령어 인출 (IF - Instruction Fetch) 명령어 해석 (ID - Instruction Decode) 명령어 실행 (EX - Execute Instruction) 결과 저장 (WB - Write Back) ※ 전공서에 따라 '명령어 인출(IF) → 명령어 실행(EX)' 으로 나누기도 하고, '명령어 인출(IF) → 명령어 해석(ID) → 명령어 실행(EX)..