[혼공컴운 3주차] Chapter 6 ~ 8

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Ejxnzn 2024. 1. 17. 22:09

RAM의 종류

메모리의 주소 공간

메모리 보호 기법

캐시 메모리

참조 지역성 원리

다양한 보조기억장치

하드 디스크 : 자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치
- 플래터 : 하드 디스크에서 실질적으로 데이터가 저장되는 곳 아래 동그란 원판
- 스핀들 : 플래터를 회전시키는 구성 요소
- RPM : 분당 회전수를 나타내는 단위
- 헤드 : 플래터를 대상으로 데이터를 읽고 쓰는 구성 요소
- 디스크 암 : 원하는 위치로 헤드를 이동
- 트랙 : 플래터를 여러 동심원으로 나누었을 때 그중 하나의 원
- 섹터 : 트랙의 한 조각
- 실린더 : 여러 겹의 플래터 상에서 같은 트랙이 위치한 곳을 모아 연결한 논리적 단위
하드 디스크가 저장된 데이터를 접근하는 시간
- 탐색 시간 : 접근하려는 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간
- 회전 지연 : 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간
- 전송 시간 : 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간
플래시 메모리
- 플래시 메모리 : 전기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 반도체 기반의 저장 장치
  1. SLC 타입 : 한 셀로 2개의 정보를 표현
  2. MLC 타입 : 한 셀로 4개의 정보를 표현
  3. TLC 타입 : 한 셀로 8개의 정보를 표현

RAID의 정의와 종류

장치 컨트롤러와 장치 드라이버

장치 컨트롤러 : 입출력장치는 컴퓨터에 직접 연결되지 않고 장치 컨트롤러라는 하드웨어를 통해 연결
장치 컨드롤러 기능
- CPU와 입출력장치 간의 통신 중개
- 오류 검출
- 데이터 버퍼링 : 전송률이 높은 장치와 낮은 장치 사이에 주고받는 데이터를 버퍼라는 임시공간에 저장하여 전송률을 비슷하게 맞추는 방법
장치 컨트롤러으 간략화된 내부 구조
- 데이터 레지스터 : CPU와 입출력장치 사이에 주고받을 데이터가 담기는 레지스터
- 상태 레지스터 : 입출력장치가 입출력 작업을 할 준비가 되었는지, 입출력 작업이 완료되었는지, 입출력장치에 오류는 없는지 등의 상태 정보 저장되는 레지스터
- 제어 레지스터 : 입출력장치가 수행할 내용에 대한 제어 정보와 명령을 저장
장치 드라이버 : 장치 컨트롤러가 컴퓨터 내부와 정보를 주고받을 수 있게 하는 프로그램

다양한 입출력 방법

프로그램 입출력 : 프로그램 속 명령어로 입출력장치를 제어하는 방법
- 메모리 맵 입출력 : 메모리에 접근하기 위한 주소 공간과 입출력장치에 접근하기 위한 주소 공간을 하나의 주소 공간으로 간주하는 방법
- 고립형 입출력 : 메모리를 위한 주소 공간과 입출력장치를 위한 주소 공간을 분리하는 방법
인터럽트 기반 입출력 : 인터럽트로써 입출력을 수행하는 방법
DMA 입출력 : CPU를 거치지 않고 메모리와 입출력장치 간의 데이터를 주고받는 입출력 방식
- DMA : 입출력장치와 메모리가 CPU를 거치지 않고도 상호작용할 수 있는 입출력 방식
- DMA 컨트롤러 : DMA 입출력을 하기 위해서는 시스텀 버스에 연결된 DMA 컨트롤러라는 하드웨어가 필요
- DMA 입출력 과정
  1. CPU는 DMA 컨트롤러에 입출력장치의 주소, 수행할 연산, 읽거나 쓸 메모리의 주소 등과 같은 정보로 입출력 작업을 명령
  2. DMA 컨트롤러는 CPU 대신 장치 컨트롤러와 상호작용하며 입출력 작업을 수행, 이때 DMA 컨트롤러는 필요한 경우 메모리에 직접 접근하여 정보를 읽거나 씀
  3. 입출력 작업이 끝나면 DMA 컨트롤러는 CPU에 인터럽트를 걸어 작업이 끝났음을 알림
입출력 버스 : 입출력장치와 컴퓨터 내부를 연결 짓는 통로

기본미션 p.185 확인 문제 3번 정답

1 SRAM

2. DRAM

3. DRAM

4. SRAM

기본미션 p.205 확인 문제 1번 정답

1. 레지스터

2. 캐시 메모리

3. 메모리

4. 보조기억장치

선택 미션 RAID의 정의와 종류를 간단히 정리

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