정보처리기사 전자계산기 구조 요약 13

전자계산기 구조 13장

 

1.     보조기억장치

 

-      자기 테이프

ㄱ.   주소 개념을 사용하지 않는 순차 처리 (SASD)

ㄴ.   랜덤 처리가 가능 X

ㄷ.   Direct 접근이 가능 X

ㄹ.   대량의 데이터를 장시간 보관

 

-      자기 디스크

ㄱ.   즉시 참조할 필요가 있는 Library Program들을 기억하는데 적절

ㄴ.   Cylinder : 트랙의 모임으로서 논리적인 의미, 실린더 수 = 트랙 수

ㄷ.   물리적 구성요소 X

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2.     윈체스터 디스크 : 자기 디스크에 헤드가 가까울수록 불순물이나 결함에 의한 오류 발생의 위험이 더 큰데 이러한 문제점을 해결

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 3.     RAID

-      디스크 배열을 이용하면 신뢰도가 낮아지는데 RAID 레벨이 높아짐에 따라 신뢰성을 높이거나 전체 성능을 향상시킬 수 있게 됨

-      RAID 5는 패리티 디스크의 액세스 집중을 보완하기 위해 개발

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4.     Access Time

= Seek Time + Latency Time(=Rotational Delay Time = Search Time ) + Transmission Time

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5.     TLC

-      SSD에서 하나의 셀에 3비트의 정보를 저장하는 방식

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6.     블루레이 (Blu-ray) 디스크

-      고선명 비디오 데이터를 저장하는 광 기록방식 저장매체

-      저장된 데이터를 읽기 위해 405nm 파장의 청자색 레이저를 사용

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7.     연관 기억장치(Associative Memory)

-      주소 보다 내용으로 접근 할 수 있는 메모리

-      주소 공간의 확대 X

-      주소 매핑이 필요 X

-      CAM 이라고도 함

-      병렬 판독 논리 회로를 갖고 있기 때문에 하드웨어 비용이 증가

-      직렬로 찾음 X , 구조 간단 X

-      접근 속도가 향상

-      캐시나 가상 메모리에서 사용하는 매핑 방식에 주로 사용

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8.     복수 모듈 기억장치

-      주기억장치와 CPU의 속도 차이 문제점을 개선

-      기억장치의 버스를 시분할하여 사용

-      기억장소의 접근을 보다 빠르게 함

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9.     메모리 인터리빙( interleaved memory )

-      기억장치 모듈에 순차적으로 번갈아가며 접근

-      중앙처리장치와 기억장치 사이에 실질적인 대역폭을 늘리기 위한 방법으로 사용

-      메모리 공간 확대 X , 저장 공간의 확대 X

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10.  캐시 메모리

-      일종의 버퍼 메모리

-      CPU의 속도와 메모리의 속도 차이를 줄이기 위해 사용

-      캐시는 많이 쓰이고 있는 프로그램과 데이터를 저장

-      중앙처리장치가 자주 접근하거나 최근에 접근한 메모리 블록을 저장하는 초고속 기억장치

-      프로그램 실행 속도를 중앙처리장치의 속도에 근접하도록 사용

-      접근 시간 (Access Time)이 빠른 것부터 : Chche Memory à Main Memory à Magnetic Disk à Magnetic Tape

-      Memory Access 시간 단축

-      분리 캐시를 사용하면 캐시 접근 시 충돌을 제거할 수 있음

-      캐시 일관성 = 쓰기 빈도가 높을수록 캐시 일관성의 문제가 생김

-      캐시의 미스율 = 1 – 캐시에 있는 횟수 / 전체 액세스 횟수

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11.  매핑 프로세스 방법 3가지

-      직접 매핑 ( Direct Mapping ) : 적중률(히트율)이 낮아질 수 있음

-      연관 매핑 ( Associative Mapping )

-      세트 연관 매핑 ( Set Associative Mapping )

-      Virtual mapping X

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12.  캐시 기억장치에서 매핑 함수의 의미

-      주기억장치의 한 개의 블록을 캐시 라인에 배정하는 규칙

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13.  캐시 메모리에서 변화된 내용을 주기억장치에 기록하는 방법

-      Write Through : 캐시 메모리와 주기억장치의 내용을 동시에 갱신하는 방식, 쓰기 동작에 걸리는 시간이 길다  

-      Write Back

-      Write Once

-      Write All X

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14.  메모리 관리 하드웨어 (MMU)

-      논리 주소 (가상 주소) 를 물리 주소로 변환 이 때 압축 X

-      허용되지 않는 메모리 접근을 방지

-      메모리 동적 재배치

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15.  가상 기억장치

-      가상 기억장치의 목적은 주기억장치의 용량 확보

-      CPU 속도와 비슷 X , 실행 속도가 빨라짐 X , 속도 향상 X

-      가상 메모리로 보조기억장치(자기 디스크)를 사용

-      소프트웨어적인 방법

-      오버레이 문제가 자동적으로 해결

-      주기억장치의 이용률과 다중 프로그래밍의 효율을 높일 수 있음

-      주소 공간은 보조기억장치에서 사용, 페이지로 구분

-      기억 공간은 주기억장치에서 사용, 블록으로 구분

-      Staging : 보조기억장치의 내용을 직접 접근이 가능한 영역으로 이동하여 컴퓨터 시스템에서 자료를 접근할 수 있도록 하는 기능

-      가상 기억장치에서 매핑(=mapping, 사상) 함수의 의미 : 가상 주소를 주기억장치에 직접 적용될 수 있는 기억장소의 주소로 변환되어야 할 때 사용

-      Page fault가 발생하면 요구된 page가 주기억장치로 옮겨질 때까지 프로그램 수행이 중단

-      가상 기억장치 구현 방법 종류 : 페이징 기법, 세그먼트 기법