들어가며컴퓨터는 여전히 사람이 이해하기에 복잡합니다. 하나의 프로그램에서도 다양한 작업을 진행하며 메모리 엑세스도 빈번합니다. 이런 프로그램이 여러개가 여러 노드(코어)에서 동작하기 때문에 일부 프로그램이 잘못된 메모리 엑세스를 발생시키거나 느린 엑세스를 발생시키기도 합니다. 오늘은 CPU 노드의 메모리 범위를 지킬 수 있는 NUMA(Non-Uniformed Memory Access)에 대해 알아보도록 하겠습니다. NUMA(Non-Uniformed Memory Access)과거에는 CPU가 메모리에 접근하는 방식이 브릿지를 통해서만 접근했었습니다. CPU 코어 수가 여러개라도 오직 하나의 브릿지를 통해서만 메모리에 접근하기 때문에 코어별 속도 차이는 크지 않았습니다. 비유를 잠깐 들어보면 CPU 코어가 ..

물리주소(Physical Address) 물리주소는 컴퓨터의 실제 하드웨어 메모리 장치에 할당된 주소를 나타냅니다. 물리적 주소는 컴퓨터의 RAM (Random Access Memory) 칩이나 다른 하드웨어 장치에서 직접적으로 참조됩니다. 물리주소는 하드웨어 수준에서만 의미가 있으며 각 메모리 셀은 물리적 주소로 식별됩니다. 즉 물리 주소는 말 그대로 정보가 실제로 저장된 하드웨어상의 주소를 의미합니다. 논리주소 (Logical Address) 논리주소는 프로그램이나 CPU가 생성한 주소로, 실제 하드웨어와는 독립적입니다. 프로그램이 메모리에 접근할 때 사용하는 주소이며, 이 주소는 프로세서(CPU)의 관점에서 사용됩니다. 논리주소는 프로세스가 할당받은 가상 메모리 주소 공간을 나타냅니다. 운영체제는 ..

레지스터 컴퓨터 구조에서 레지스터는 중앙 처리 장치 (CPU) 내부에 있는 작은 고속 기억 장치입니다. 레지스터는 CPU가 연산을 수행하고 데이터를 저장하며 다양한 연산을 수행하는 데 필요한 임시 저장소로 사용됩니다. 레지스터에 저장된 값만 잘 관찰해도 프로그램의 실행 흐름을 파악할 수 있습니다. 레지스터의 역할 1. 데이터 저장 및 빠른 접근 레지스터는 CPU 내부에 있기 때문에 다른 주기억 장치보다 훨씬 빠르게 접근할 수 있습니다. 이는 연산 속도를 향상시키고 프로그램 실행을 더 효율적으로 만듭니다. 2. 연산 수행 레지스터는 CPU에서 수행되는 연산에 필요한 데이터를 저장합니다. 이러한 연산은 레지스터에서 직접 수행되므로 더 빠르게 처리될 수 있습니다. 3. 프로그램 제어 레지스터는 프로그램 카운터..

폰노이만 구조(Von Neumann architecture) 폰노이만 구조(Von Neumann architecture)는 현대 컴퓨터 아키텍처의 중요한 개념 중 하나로, 컴퓨터 시스템의 설계와 동작 원리를 설명하는 기본적인 프레임워크입니다. 이 아키텍처는 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 상호작용하는 방식을 정의하며, 대부분의 일반적인 컴퓨터 시스템이 이러한 아키텍처를 기반으로 설계되어 있습니다. 폰노이만 구조의 주요 특징은 다음과 같습니다. 1. 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU): 폰노이만 구조의 핵심은 CPU로, 이는 프로그램의 명령어를 실행하고 데이터를 처리하는 역할을 합니다. 2. 메모리(Memory): 폰노이만 구조에서는 데이터와 프로그램 명령어가 동일한 메모리..

Context Switching(문맥 교환) 이란? 문맥교환(Context Switching)은 컴퓨터 시스템에서 여러 작업(혹은 프로세스 또는 스레드)이 동시에 실행되는 경우, 한 작업에서 다른 작업으로 전환하는 과정을 의미합니다. 이는 다중 작업(multitasking) 환경에서 발생하는 중요한 개념으로, 운영체제가 각 작업에 CPU 시간을 할당하고 번갈아가며 실행되도록 관리하는 것을 의미합니다. 문맥교환이 발생하는 상황은 다음과 같습니다. 1. 인터럽트(Interrupts): 하드웨어나 소프트웨어 인터럽트가 발생하여 현재 실행 중인 작업을 멈추고 다른 작업을 실행해야 할 때가 있습니다. 예를 들어, 입출력 작업이 완료되었을 때 하드웨어가 CPU에 알리는 경우가 이에 해당합니다. 2. 스케줄링: 운영..