[쉽게 배우는 운영체제] 2장 연습문제(심화문제) 정답 [OS]

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연습문제

1. CPU의 구성에 대해 설명하시오.

    산술논리 연산장치(ALU), 제어장치, 레지스터로 구성되어 있다.

 

 

2. 폰노이만 구조의 가장 중요한 특징을 설명하시오.

    모든 프로그램은 메모리에 올라와야 실행할 수 있다.

 

 

3. 버스의 종류를 나열하시오.

    제어 버스, 주소 버스, 데이터 버스

 

 

4. 단방향 버스에 대해 설명하시오.

    자료가 한 방향으로 전달되는 버스

 

 

5. 다음에 실행할 명령어의 주소를 가지고 있는 레지스터는 무엇인가?

    프로그램 카운터(PC)

 

 

6. 현재 실행 중인 명령어를 보관하는 레지스터는 무엇인가? (문제가 잘못되어 자체적으로 수정함)

    명령어 레지스터(IR)

 

 

7. 메모리 주소를 보관하는 레지스터는 무엇인가?

    메모리 주소 레지스터(MAR)

 

 

8. 메모리에 저장할 데이터나 메모리에서 가져온 데이터를 임시로 보관하는 레지스터는 무엇인가?

    메모리 버퍼 레지스터(MBR)

 

 

9. 주소 버스와 연결되어 있는 레지스터는 무엇인가?

    메모리 주소 레지스터(MAR)

 

 

10. 데이터 버스와 연결되어 있는 레지스터는 무엇인가?

    메모리 버퍼 레지스터(MBR)

 

 

11. 프로그램을 보호하기 위해 사용하는 두 가지 레지스터는 무엇인가?

    경계 레지스터, 한계 레지스터

 

 

12. 속도 차이가 나는 두 장치 사이에서 속도를 완화하는 장치를 무엇이라고 통칭하는가?

    버퍼

 

 

13. 응용 프로그램과 프린터 사이에서 속도 차이를 완화하는 소프트웨어를 무엇이라고 하는가?

    스풀러

 

 

14. 부팅 시 운영체제를 메모리로 가져오기 위해 사용하는 작은 프로그램은 무엇인가?

    부트 스트랩

 

 

15. 속도가 빠르고 값이 비싼 저장장치를 CPU 가까운 쪽에 두고, 값이 싸고 용량이 큰 저장장치를 반대쪽에 배열하는 방식을 무엇이라고 하는가?

    저장장치의 계층 구조

 

 

16. 작업의 효율성을 높이기 위해 CPU가 입출력 관리자에게 입출력 작업을 요청하면 작업을 마친 입출력 관리자는 CPU에 무엇을 보내는가?

    인터럽트

 

 

17. CPU의 도움 없이도 메모리를 사용할 수 있도록 입출력 관리자에게 주는 권한을 무엇이라고 하는가?

    직접 메모리 접근

 

 

18. CPU와 입출력 관리자가 서로 다른 메모리 영역을 사용하는 기법을 무엇이라고 하는가?

    메모리 매핑 입출력

 

 

19. CPU가 병렬 처리를 지원하지 않을 때 소프트웨어적으로 병렬 처리를 하는 기법을 무엇이라고 하는가?

    VLIW

 

 

 

심화문제

1. 컴퓨터에서 클록이 하는 역할을 설명하시오.

    CPU의 속도와 관련된 단위. CPU는 작업을 할 때 일정한 박자가 있는데, 이 박자를 만들어 내는 것이 클록이다.

 

 

2. 프로그램 카운터 레지스터의 역할을 설명하시오.

    다음에 실행할 명령어의 위치 정보를 저장하고 있다가 제어장치에 알려주는 역할을 한다.

 

 

3. 제어 버스, 주소 버스, 데이터 버스에 대해 설명하시오.

    제어 버스 : 제어장치와 연결된 버스로, CPU가 메모리와 주변장치에 제어 신호를 보내기 위해 사용한다. (양방향)

 

    주소 버스: 메모리 주소 레지스터와 연결된 버스로, 메모리나 주변장치에 데이터를 읽거나 쓸 때 위치 정보를 보내기 위해 사용한다. (단방향)

 

    데이터 버스: 메모리 버퍼 레지스터와 연결된 버스로, 제어 버스가 다음에 어떤 작업을 할지 신호를 보내고 주소 버스가 위치 정보를 전달하면 데이터가 데이터 버스에 실려 목적지까지 이동한다. (양방향)

 

 

4. 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리를 비교하여 설명하시오.

    휘발성 메모리는 전력이 끊기면 데이터가 사라진다. 종류로는 일정 시간이 지나면 데이터가 사라져 일정 시간마다 다시 재생시켜줘야 하는 DRAM(동적 램)과 전력이 공급되는 동안에는 데이터를 보관할 수 있어 재생이 필요 없는 SRAM(정적 램)이 있다.

    

    비휘발성 메모리는 전력이 끊겨도 데이터를 보관할 수 있다. 종류로는 MP3, 디지털카메라 등에 사용되고 있는 플래시 메모리와 FRAM, PRAM 등이 있다.

 

 

5. DDR SDRAM에 대해 설명하시오.

    SDRAM은 CPU와 메인보드 간 속도 차이가 심해 전반적인 작업 속도를 떨어뜨리는 문제가 있었다. DDR SDRAM은 이러한 문제점을 보완하기 위해 SDRAM의 대역폭을 늘려 데이터 입출력 속도를 빠르게 하였다.

 

 

6. 스풀에 대해 설명하시오.

    스풀은 CPU와 입출력 장치가 독립적으로 동작하도록 고안된 소프트웨어적인 버퍼다.

 

 

7. 즉시 쓰기 방식의 캐시와 지연 쓰기 방식의 캐시를 비교하여 설명하시오.

    캐시의 변경된 데이터를 메모리에 반영하는 데에는 즉시 쓰기 방식과 지연 쓰기 방식이 있다.

    즉시 쓰기 방식 : 캐시에 있는 데이터가 변경되면 즉시 메모리에 반영하는 방식

    지연 쓰기 방식 : 캐시의 변경사항들을 모아서 주기적으로 반영하는 방식 

 

 

8. 인터럽트 번호를 사용하는 이유를 설명하시오.

    인터럽트는 입출력 관리자가 CPU에 보내는 완료 신호이다. 컴퓨터에는 다양한 입출력 장치가 있는데 그중 어떤 것의 작업이 끝났는지를 CPU에 알려주기 위해 인터럽트 번호를 사용한다. 

 

 

9. 메모리 직접 접근(DMA)에 대해 설명하시오.

    입출력 관리자는 CPU가 요청한 데이터를 메모리에 올려놔야 하는데 메모리는 CPU만 접근 권한을 가진다. 따라서 입출력 관리자는 CPU의 허락 없이 메모리에 접근할 수 있는 권한이 필요한데, 이를 직접 메모리 접근이라 한다.

 

 

10. 메모리 매핑 입출력에 대해 설명하시오.

    메모리 매핑 입출력은 메모리의 일정 공간을 입출력 공간에 할당하는 기법이다.

 

 

 

 

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