3:컴퓨터 시스템의 동작 원리(2)

1.컴퓨터 시스템의 구조

2.CPU 연산과 I/O연산

3.인터럽트의 일반적 기능

4.인터럽트 핸들링

5.입출력 구조

6.DMA

7.저장장치의 구조

8.저장장치의 계층 구조

9.하드웨어의 보안

10.메모리 보안

11.CPU보호

12.시스템콜을 이용한 입출력 수행

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7.저장장치의 구조

*주 기억 장치(메모리):

ex)RAM: 전원 나가면 저장된 내용 모두 사라짐(휘발성)

 

*보조기억장치:

ex)마그네틱 디스크,플래시 메모리,CD,마그네틱 테이프: 전원 나가도 저장된 내용 기억(비휘발성)

-용도1)파일 시스템용

-용도2)메모리의 연장공간인 스왑영역용

 

8.저장장치의 계층 구조

상위: 레지스터,캐시메모리,메인 메모리->휘발성.접근 속도 빠름.용량 적음.비쌈

하위:마그네틱 디스크,광디스크,마그네틱 테이프 ->비휘발성.속도 느림.용량 큼.비교적 저렴

 

9.하드웨어의 보안

*커널모드:운영체제가 CPU의 제어권을 가지고 운영체제 코드를 실행하는 모드. 모든 종류 명령 다 실행 가능.모드비트 0인 경우

*사용자 모드:일반 사용자 프로그램 실행됨.제한적인 명령만을 수행. 모드비트 1인 경우

 

10.메모리 보안

*기준 레지스터:어떤 프로그램이 수행되는 동안 그 프로그램이 합법적으로 접근할 수 있는 메모리상의 가장 작은 주소를 보관하고 있음

*한계 레지스터:그 프로그램이 기준 레지스터값부터 접근할 수 있는 메모리의 범위를 보관하고 있음

 

11.CPU보호

*타이머(timer):정해진 시간이 지나면 인터럽트를 발생시켜 운영체제가 CPU의 제어권을 획득할 수 있도록 하는 역할 수행

 

12.시스템콜을 이용한 입출력 수행

일종의 소프트웨어적인 인터럽트.

사용자 프로그램이 시스템콜을 할 경우 트랩이 발생해 CPU의 제어권이 운영체제로 넘어가게 된다.그러면 운영체제는 해당 시스템콜을 처리하기 위한 루틴으로 가서 정의된 명령을 수행한다.

 

 

출처:반효경,운영체제와 정보기술의 원리,2020