환급미션 28일째...
컴퓨터 구조 - 병렬 컴퓨터 구조와 성능 분석 - 시스템 성능 분석과 개선-1
컴퓨터 구조 - 병렬 컴퓨터 구조와 성능 분석 - 시스템 성능 분석과 개선-2
컴퓨터 구조 카테고리 마지막 수업
- 프로세서 간 중재
* 시스템 버스 vs 로컬 버스
시스템 버스
cpu, IOP(I/O processor), memory와 같은 주요 요소를 연결하는 연결체계
로컬 버스
메모리 버스, I/O버스, 통신 전용버스
-> 자원의 효율적 분배와 상호 충돌을 배재할 수 있는 중재 프로세스는 전체 시스템 성능 향상에 큰 영향을 미친다.
* 메모리 공유 멀티프로세서를 위한 시스템 버스 구조
common shared memory
: 로컬 버스들이 필요한 정보의 교환을 위한 집합소 역할을 한다.
* 중재 알고리즘(algorithm)
시스템 버스는 일반적으로 100개 이상의 신호라인으로 구성,
이 명령라인에 의해 중재 논리가 성립된다.
ex) IEEE standard 796, 86개 정도의 버스라인 보유
직렬 중재 절차 (daisy-chain)
병렬 중재논리
동적 중재논리
-> 입출력에 활용되지만 입출력에만 제한된 것이 아니고 전반적으로 멀티프로세서에서 중재역할을 하기도 한다.
- 프로세서 간 통신과 동기화
* 프로세서 간 통신
멀티 프로세서 시스템의 다양한 프로세서들은 공통의 입출력 채널을 통해 서로 통신함
공통 메모리(IOP에 연결된 자기 디스크 등)의 역할
•공유 메모리 멀티프로세서 시스템에서 메모리의 일부를 모든 프로세스가 접근할 수 있도록 할당한 공간
•프로세서들 사이에서 오가는 메시지의 집중지 역할
•송신 프로세서 - 요구, 메시지, 프로시서 저장(상태비트: 수신 프로세서 지정 및 의미있는 정보의 유무 공지)
•수신 프로세서 - 폴링 방식에 의해 주기적 점검
•인터럽트 신호를 통해 송신 프로세서 -> 수신 프로세서 지정해서 직접 정보 전달
멀티 프로세서를 위한 운영체제의 종류
•주종 모드 (master-slave) : 주(master) 프로세서(os기능) <- 종(slave) 프로세서는 필요에 의한 인터럽트 요청
•분리 운영체제 (separate operating system)
: 모든 프로세서가 자신의 운영체제를 보유, 느슨한 결합(loosely coupled) 시스템에 적합
•분산 운영체제 (distributed os)
: 부동 운영체제 (os 특정기능은 한 순간에 하나의 프로세서에서만 작동됨), 운영체제가 여러 프로세서에 분산된 형태
* 프로세서 간 동기화
멀티 프로세서의 명령어 집합에는 함께 동작하는 프로세서와의 통신, 동기화 구현하는 기본 명령어 포함
동기화의 필요성
•처리될 작업 간의 정확한 순서 유지
•공용의 기록가능한 변수에 대한 상호배제(mutual exclusive)적인 접근 보장
이진 세마포(semaphore) 이용 - 자원의 동기화를 위해 가장 많이 활용되는 기법, 하드웨어적 접근 방법
- 캐시의 일관성
* 캐시의 일관성 (cache coherence)
각 프로세서는 로컬 메모리(일부 or 전체 캐시)를 운영한다
여러 개의 동일한 내용이 주기억장치/로컬 메모리에 복사본으로 중복되어 저장되는 경우가 발생할 수 있고,
정확한 메모리 동작을 위해 이 내용들이 모두 동일하게 유지되어야 한다는 정책
메모리에 쓰기 동작 시 메모리 갱신 정책 (- 다음 비일관성과 관련된 예시에 나옴)
•write-through 정책 : 쓰기 동작의 발생 시 캐시와 메인메모리 모두 갱신
•write-back 정책 : 캐시만 갱신하고 다음에 메모리로 전달할 수 있도록 위치 표시
* 캐시의 비 일관성에 대한 조건
a. with write-through cache policy
받아들인 로컬캐시의 값이 바뀌는 순간 메인 메모리의 값이 같이 변경되는 방식의 정책
-> 나머지 p2,p3에서는 일관적이지 못하다
b. with write-back cache policy
p1에서 x의 값이 바뀌더라도 저장하지 않으면 메인 메모리의 값이 유지된다.
-> 일관성이 유지된다.
* 캐시의 일관성 문제에 대한 해결책
각 프로세서에 개별적인 캐시를 허용하지 않고,
메인메모리에 공용 캐시메모리를 두는 경우
-> 근접성 원리에 위배, 평균 접근 시간 증가
캐시가능 (cacheable) - 비공유적, 읽기전용 데이터에 한해서 캐시에 저장
스누피 캐시 제어기 (snoopy cache controller) - 버스에 부착된 모든 캐시에 대해 버스-감시 기능을 유지하도록 설계된 하드웨어 장치
캐시에 대한 이야기를 마지막으로
컴퓨터 구조 카테고리가 마무리되었다.
맛보기에 충실한 강의였던 것 같다.
취지에 맞고, 강의내용 자체는 괜찮았다는 생각이 들지만
너무 말을 많이 더듬고, 준비가 안된 상태에서 교재만 가지고 강의하는 느낌을 많이 받았다.
듣는 입장에서 스트레스를 많이 받아서 환급과정이 아니라 돈을 주고 들었다면 바로 환불요청했을 듯 하다.
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