봉황대 in CS

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 컴퓨터의 2가지 중요한 원칙과 내장 프로그램 1. 명령어는 숫자로 표현된다. 명령어는 컴퓨터 내부에서 높고 낮은 전기 신호의 연속(이진수)으로 저장되므로 숫자로 표현할 수 있다. 실제로 명령어의 각 부분을 숫자로 볼 수 있고, 이 숫자들을 나란히 늘어놓으면 명령어가 된다. 2. 프로그램은 메모리에 기억되어 있어서 숫자처럼 읽고 쓸 수 있다. 이 두 원칙은 내장 프로그램의 개념이 된다. 내장 프로..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 이진수 컴퓨터 내에서는 일련의 높고 낮은 전기 신호의 형태로 숫자를 저장한다. 이는 기수가 2인 수로 볼 수 있고, 기수가 2인 수는 이진수라고 부른다. (0과 1로만 이루어진 수) 모든 정보는 이진 자리수, 즉 비트(bit)로 구성되므로 비트가 계산의 기본 단위가 된다. * 이진 자리수(binary digit) : 이진수의 두 숫자 0과 1 중 하나. 정보의 기본적 구성 요소이다. MIPS 워..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 명령어 집합 (Instruction Set) 컴퓨터 언어에서 단어를 명령어(instruction)라 하고, 그 어휘(특정한 구조가 이해할 수 있는 명령들의 집합)를 명령어 집합이라고 한다. 기계어는 다양하지만 실제로는 모두 유사하기 때문에 서로 다른 언어라기보다는 같은 언어의 사투리 정도로 보는 것이 타당할 것이다. MIPS 명령어 집합 (The MIPS Instruction Set) 초기 컴퓨..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 본서에서는 '오류'와 '함정'이라는 단어를 사용하는데, 각각의 의미는 다음과 같다. 오류(Fallacy) : 많은 사람들이 공통적으로 잘못 알고 있는 부분 함정(Pitfall) : 흔히들 저지르기 쉬운 실수 오류 : 이용률이 낮은 컴퓨터는 전력 소모가 작다. 보통 서버의 CPU이용률은 대부분이 10%와 50% 사이이고 이용률이 100%인 경우는 전체 시간의 1%도 되지 않는다. 그러나 2012년..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 전력 장벽 아래의 그림은 지난 30년간 클럭 속도와 소비 전력이 어떻게 증가했는지를 보여준다. 클럭 속도와 소비 전력은 오랫동안 빠르게 증가하다 최근에 주춤해지는 것을 확인할 수 있다. 속도와 전력이 함께 증가하는 이유는 둘이 서로 연관되어 있기 때문이고, 성장이 정체된 이유는 상용 마이크로 프로세서의 냉각 문제 때문에 실제로 사용할 수 있는 전력이 한계에 도달하였기 때문이다. 그래프를 보면 클..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 4 종류의 여객기가 존재한다. 각각의 탑승 인원, 비행거리와 속도는 아래와 같다고 해보자. 여기서 가장 성능이 좋은 여객기는 무엇일까? 수송 능력 면에서는 Airbus가 가장 좋고, 비행거리 면에서는 DC-8, 속도 면에서는 Concorde가 가장 좋다. 하지만 속도 관점에서 성능을 정의한다고 하면, 두 가지 정의가 있을 수 있다. 1. 최고 항속의 비행기 2. 승객 처리량이 가장 빠른 비행기 ..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 컴퓨터 응용 분야의 종류와 그 특성 개인용 컴퓨터 (Personal Computer, PC) 일반적으로 사용되는 컴퓨터 낮은 가격으로 단일 사용자에게 좋은 성능을 제공하는 것이 중요시된다. 서버 컴퓨터 (Server Computer) 보통 네트워크를 통해서만 접근된다. 높은 성능을 가지며, 연산과 입출력 용량의 확장성이 크다. 고장이 난다면 큰 손해가 발생하기 때문에 높은 신뢰성을 필요로 한다...

* 본 글은 '운영체제(Operating System: Concepts) 9th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '운영체제' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 회전 지연 시간 최적화 초창기 디스크 접근 시간을 좌우하는 것은 대부분 탐색 시간이었다. * 탐색 시간 (seek time) : 디스크 암(arm)이 헤드를 원하는 실린더로 움직이는 데 걸리는 시간 하지만 요즘 사용하는 하드 디스크는 탐색 시간과 회전 지연 시간의 자릿수가 같은 정도로 발전되어서 회전 지연 시간 최소화로도 성능을 개선할 수 있게 되었다. 특히 한 트랙 내 여러 곳에 분산된 섹터들 중 일부만 요구하는 요청이 많을 경우 회전 지연 시간을 최적화하여 성능을 크게 개선할 수 있다. 아래는 회전 지연 시..