1. 메모리의 종류
Main memory는 ROM과 RAM으로 나누어져 있다.
- ROM(Read Only Memory): 기억된 내용을 읽기만 가능한 장치로 전원의 공급이 끊어져도 그 내용을 기억하는 비휘발성 메모리 (메모리에서 일부의 공간을 차지한다)
- RAM(Random Acess Memory): 읽기/쓰기가 모두 가능한 기억장치로 전원의 공급이 끊어지면 그 내용이 날아가는 휘발성 메모리 (메모리의 대부분의 공간을 차지한다)
2. 메모리 보호
현대 사회에서 운영체제는 시분할 기법을 사용하여 여러 작업을 동시에 수행한다. 이때 메모리를 보호하지 않으면 작업이 섞이게 되어 원하는 결과를 얻을 수 없다.
메모리 보호 방법으로는 할당받은 메모리 공간에 주소를 부여하는 방법이다.
프로그램이 작업을 진행하기 위해 메모리에 적재되면, 적재된 공간만큼 주소를 생성하여 레지스터에 저장한다. 만약 다른 프로그램이 적재된 공간의 주소로 침범 또는 작업 중인 프로세스가 영역을 벗어나려 하면 해당 프로그램을 강제 종료한다.
3. 메모리 성능 향상 기법
3-1. 버퍼(Buffer)
속도 차이가 있는 두 장치 사이에서 속도 차이를 완화하는 역할을 한다.
일정량의 데이터를 모아 한번에 옮김으로써 속도의 차이를 완화한다.
3-2. 스풀(Spool)
CPU와 입출력장치가 독립적으로 동작하도록 고안된 소프트웨어적인 버퍼이다.
어떠한 내용을 입력/출력할 때 완료하기 전까지는 다른 작업을 할 수 없다.
3-3. 캐시(Cache)
메모리와 CPU간의 속도 차이를 완화하기 위해 메모리의 데이터를 미리 가져와 저장해두는 임시 장소이다. (메모리의 일종)
필요한 데이터를 모아 한꺼번에 전달하는 버퍼의 일종으로 CPU가 앞으로 사용할 것으로 예상되는 데이터를 미리 가져다 놓는다.
CPU가 특정 메모리 주소에 접근할 때, 캐시에 해당 데이터가 있으면 그 데이터가 바로 사용됨
- 캐시 히트(Cache Hit)
캐시에 원하는 데이터를 찾음 (찾은 데이터는 바로 사용) - 캐시 미스(Cache Miss)
원하는 데이터가 캐시에 없을 때 (메모리로 가서 데이터를 가지고 옴) - 캐시 적중률(Cache Hit Ratio)
캐시 히트의 비율로 적중률이 높을수록 더 빠른 처리가 가능하다. - 즉시 쓰기(Write Through)
캐시에 있는 데이터가 변경되면 이를 즉시 메모리에 반영 - 자연 쓰기(Write Back)/카피백(Copy Back)
주기적으로 변경된 내용을 모아 메모리에 반영 - L1 캐시(일반 캐시)
명령어와 데이터 구분 없이 모든 자료를 가져옴 - L2 캐시(특수 캐시)
명령어와 데이터를 구분하여 가져옴
3-4. 저장장치 계층 구조
속도가 빠르고 값이 비싼 저장장치를 CPU 근처로 배치하고 용량이 크고 느린 저장장치를 반대쪽에 배치하는 방법이다.
Reference
응애 나 코린이(비트코인X 코딩O)