컴퓨터의 요소

CS 정리/OS

tose33 2023. 10. 26. 15:35

CPU (Central Processing Unit)

산술논리연산장치, 제어 장치, 레지스토러 구성되어 있는 컴퓨터 장치.

인터럽트에 의해 단순히 메모리에 존재하는 명령어를 해석해서 실행한다.

관리자 역할을 하는 OS의 커널이 프로그램을 메모리에 올려 프로세스로 만들면 CPU가 이를 처리.

CU, 제어장치 는 프로세스 조작을 지시하는 CPU의 한 부품.

입출력 장치 간 통신 제어, 명령어 읽고 해석하며 데이터 처리를 위한 순서를 결정.

CPU 안에 있는 매우 빠른 임시기억장치.

CPU 와 직접연결되어 있어 메모리 보다 수십~수백배 빠르다.

CPU는 자체적으로 메모리를 저장할 방법이 없기 때문에 레지스터를 거쳐 데이터를 전달.

덧셈,뺄셈 같은 두 숫자의 산술 연산과 베타적 논리합 논리곱 같은 논리 연산을 계산하는 디지털 회로.

CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때, IO 등의 장치나 예외상황이 발생해 처리가 필요한 경우 잠시 하던일을 멈추는것.

키보드 마우스 등 IO 디바이스로 인한 인터럽트,

0으로 숫자를 나누는 산술 연산에서의 인터럽트, 프로세스 오류 등으로 발생.

인터럽트 발생 시 인터럽트 핸들러 함수가 모여 있는 인터럽트 벡터로 가서 인터럽트 함수 실행한다.

인터럽트 간에는 우선순위가 있고 우선순위에 따라 실행된다.

하드웨어 인터럽트

키보드연결, 마우스연결 등 IO 디바이스에서 cpu에 어떤 사실을 알려주거나 cpu 서비스를 요청해야 할 경우 발생됨.

소프트웨어 인터럽트

트랩(trap) 이라고도 한다.

프로세스 오류 등으로 프로세스가 시스템콜을 호출할 때 발동.

인터럽트를 발생시키기 위해 cpu는 인터럽트 라인을 세팅하여 인터럽트를 발생시킨다.

cpu는 매번 명령을 수행하기 전에 인터럽트 라인이 세팅되어있는지 검사한다.

IO 디바이스가 메모리에 직접 접근할수 있도록 하는 하드웨어 장치.

CPU에만 너무 많은 인터럽트 요청이 들어오기 때문에 CPU 부하를 막아줌.

메모리에 접근할수 있는 장치는 CPU 밖에 없다.

그래서 IO 장치들은 로컬 버퍼를 갖고 데이터가 쌓이면 DMA가 해당 데이터를 메모리에 복사해준다.

복사가 끝나면 CPU 한테 인터럽트를 건다.

메모리는 전자회로에서 데이터나 상태 명령어 등을 기록하는 징치.

보통 RAM(Random Access Memory)를 일컬어 메모리라고도 한다.

CPU는 계산을, 메모리는 기억을 담당한다.

메모리가 클 수록 많은 일을 동시에 할 수 있다.

몇 초 안에 작업이 끝나야 한다는 것을 정하고 특정 프로그램에 시간 제한을 다는 역할.

시간이 많이 걸리는 프로그램이 작동할때 제한을 걸기 위해 존재.

컴퓨터와 연결되어 있는 IO 디바이스들의 작은 CPU.