I. 중앙 처리 장치(CPU)의 Major State의 개요 가. Major State의 개념 Fetch, Indirect, Execute, Interrupt의 4가지 형태로 CPU가 현재 수행하는 작업의 상태 나. Major State의 특징 4가지 단계를 반복적으로 거치며 동작을 수행하고 플립플롭을 통해 상태 변천 메이저 상태 레지스터를 통해 현재 상태 확인 가능 II. Major State의 변천과정과 동작 가. Major State 변천과정 나.
I. 효율적인 시스템 아키텍처 설계 위한, 용량산정 가. 용량산정의 개념 시스템의 CPU, 메모리, 네트워크 등의 용량 요소에 대해 성능요구사항을 만족하도록 정량화 하는 기술 나. 용량산정 방법 방법 설명 장점 단점 수식계산법 – 요소 기반 용량 수치 계산, 보정치 적용 방법 – 근거명확화 – 간단한 산정방법 – 오보정 시 차이 발생 – 보정치 근거X 참조법 –
I. 고신뢰성 시스템을 위한, 워치독 타이머 가. 워치독 타이머의 개념 비정상, 무한루프 등에 빠진 경우 시스템 통제가 불가능한 상황에서 자동으로 시스템을 리셋하는 하드웨어 기능 타임아웃이 되기 전 S/W 명령으로 그 값을 clear 시켜주지 않으면 MCU를 reset시켜 시스템을 정상적으로 동작하고 있는지 감시하고 지속적인 오동작을 방지 신뢰성 향상 기술 나. 워치독 타이머의 필요성 제어 실패 방지 매커니즘
I. 태스크 수행 보장, 실시간 운영체제 가. 실시간 운영체제(RTOS)의 개념 최악의 상황에서 모든 태스크가 데드라인 이내에 실행 되어야하는 경성 실시간 특성 보장 실시간 운영체제 나. 국내 실시간 운영체제 적용 현황 VRTX – 기억장치 관리/입출력 시 빠른 스케줄링 제공 QNX – 프로세서 간 메시지 전송, 스케줄링 담당 pCOS2 – 진단 기능이 응용프로그램보다 낮은 우선순위 II.
I. 스레싱 예방 직접 액세스 방식, Page Fault Frequency 가. Page Fault Frequency 매커니즘 페이지 부재율의 상/하한으로 페이지 부재율을 예측하고 조절 현재 페이지 부재와 바로 전 페이지 부재 사이 시간 관찰하여 최소 시간보다 크면 그 사이 호출되지 않았던 페이지 모두 제거 나. Page Fault Frequency 원리/장단점 구분 설명 특징 원리 – 스레싱은 페이지 부재에서 발생
I. 스레싱 예방을 위한 지역성 활용, Working Set Model 가. Working Set Model 매커니즘 프로세스가 많이 참조하는 페이지 집합을 메모리 공간에 계속 상주시켜 빈번한 페이지 교체현상(스레싱)을 줄이는 방법 II. Working Set Model 원리/장단점 구분 설명 특징 원리 – 지역성 가정을 기반으로 동작 – 지역성 기반 특징 – 과도기, 안정기가 주기적 반복 – 프로세스 변화
I. 페이지 교체시간 > 실행시간, 스레싱의 개요 가. 스레싱(Thrashing)의 개념 Page Fault가 연속적으로 발생하여 프로세스 수행시간보다 페이지 교체 시간이 많은 상태 나. 스레싱의 결과 개념도 설명 – 다중 프로그래밍 높아짐 따라 이용률 향상, 임계치 도달 후 낮아짐 – Multi-Processing System 발생 빈번 – 처리율 저하, 페이지 폴트 증가 – 발생빈도 최소화위해 여러방법필요 스레싱을 근본적으로 줄이기
I. 집중적 액세스, Locality의 개념 가. Locality의 의미 CPU가 기억장치의 특정 부분에 위치한 데이터나 프로그램 코드를 집중적으로 액세스하는 현상 컴퓨터의 구성요소 간 속도 차이로 인한 병목현상이 발생하지만 Locality의 특성을 이용하여 고비용/고속 저장장치의 효율적 사용 및 속도 향상 가능 나. Locality의 목표 목표 설명 빠른 접근 시간 – Cache Access Time의 최소화 적중률 최대화 – Cache
I. 예외상황 우선처리, 인터럽트 가. 인터럽트 (Interrupt)의 개념 예외상황 발생 시 진행중인 작업을 정지시키고 정의된 절차를 수행하기 위한 제어 프로세스 나. 인터럽트의 발생 원인/우선순위 원인 우선순위 설명 주변장치 인터럽트 높음 – 시스템 오류, 입출력(I/O) 요청 – 전원 이상 등의 인터럽트 프로세스 오류 중간 – CPU 연산 시 Page Fault, Device Zero, Overflow 등의 예외 발생
I. 스레드의 병렬 실행, 동시 멀티스레딩 가. 동시 멀티스레딩(Simultaneous Multithreading)의 개념 하드웨어 자원 사용률 극대화를 위해 스레드(Thread) 우선순위 선정하여 실행 효율을 개선한 병렬 실행 기술 나. 동시 멀티스레딩의 특징 효율성 개선 – 슈퍼스칼라 하드웨어 효율성(버블 제거) 논리적 개선 – 추가적 연산장치 없이 처리 스레드 증가 TLP – 성능 증가 위해 스레딩에 의존 병렬 처리 동시