오랜만에 OS다! 이제 꾸준히 공부하는 시간을 가져야겠다.
지난 글에서 레지스터 종류까지 작성했다.
버스
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CPU와 메모리, 주변 장치 간에 데이터를 주고받을 때 사용
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제어 신호(다음 작업을 지시), 주소(메모리의 위치 정보), 데이터가 이동
제어 버스(Control bus)
- 제어 신호(다음 작업을 지시)가 오고 감
- CPU의 제어장치와 연결되어있음
- CPU, 메모리, 주변장치와 양방향
주소 버스(Address bus)
- 주소(메모리의 위치 정보)가 오고감
- 메모리 주소 레지스터와 연결, 단방향(CPU→주소 버스)
데이터 버스(Data bus)
- 데이터를 실어 목적지까지 이동
- 메모리 버퍼 레지스터와 연결, 양방향
+ 버스 대역폭(bandwidth)
한 번에 전달할 수 있는 데이터의 최대 크기
예시로 32bit CPU는 메모리에서 데이터를 읽거나 쓸 때 한 번에 최대 32bit를 처리할 수 있는 것이고, 레지스터의 크기도 32bit, 버스의 대역폭도 32bit이다.
메모리(Memory)
- 모든 프로그램은 메모리에 올라와야 실행 가능
- 메모리에는 실행에 필요한 프로그램과 데이터 존재
- CPU와 협업하여 작업이 이루어짐
메모리는 RAM(읽고 쓰기 가능)과 ROM(읽기만 가능)으로 구분
RAM(Random Access Memory)
휘발성 메모리(전력이 끊기면 데이터가 사라짐)와 비휘발성 메모리(전력이 끊겨도 데이터를 보관할 수 있음)로 나뉨
휘발성 메모리(Volatility memory)
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DRAM(Dynamic RAM=동적 램)
시간이 지나면 데이터가 사라져서 일정 시간마다 다시 재생시켜야 함 ⇒ 메인 메모리
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SRAM(Static RAM=정적 램)
전력이 공급되는 동안에는 데이터를 보관할 수 있어 재생할 필요가 없음 ⇒ 고속 메모리
속도는 빠르지만 가격이 비쌈
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SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)
DRAM이 발전된 형태(SRAM과는 완전히 다름)
비휘발성 메모리(Non-Volatility memory)
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플래시 메모리(Flash Memory)
각 소자는 최대 사용 횟수가 제한되어 보통 소자 하나당 몇천번에서 만번정도 사용하면 제 기능을 잃음 ⇒ SD카드나 USB를 오래 사용하면 성능이 저하되거나 데이터를 잃을 수 있음
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FRAM(Ferroelectric RAM)
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PRAM(Phase change RAM)
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SSD: 하드디스크 대신, 가격은 비싸지만 빠른 데이터 접근 속도, 저전력, 내구성에 좋음
ROM(Read Only Memory)
- 전력이 끊겨도 데이터를 보관
- 마스크 롬(mask ROM): 데이터를 지우거나 쓸 수 없음
- PROM(Programmable ROM): 데이터를 여러번 쓰고 지울 수 있음
- EPROM(Erasable Programmable ROM): 플래시 메모리처럼 사용(but 가격 비쌈)
부팅(booting)
컴퓨터를 켰을 때 운영체제를 메모리에 올리는 과정
사용자가 컴퓨터의 전원을 켜면
- 롬에 저장된 바이오스 실행
- 바이오스는 CPU, 메모리, 하드디스크, 키보드, 마우스와 같은 주요 하드웨어가 제대로 작동하는지 확인
- 이상 있다면 삐~ 소리와 함께 오류 메시지 출력
- 이상 없다면 하드디스크의 마스터 부트 레코드에 저장된 작은 프로그램을 메모리로 가져와 실행
