Memory

2023-04-01 : 글 계승.
OS-Flash-Memory, Flash Memory, 플래시 메모리

💫 Memory 메모리, 기억장치

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💫계층구조

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기억장치는 가격, 성능, 용량에 따라 계층을 이룬다.

위에 있을수록, 작고, 빠르고, 비싼 (바이트 당) 저장장치

1. L0 - Regs : Hold “Words retrieved from “Cache memory
2. L1 - Cache (SRAM) : “Cache Lines, “L2 Cache
3. L2 - Cache (SRAM) : “Cache Lines, “L3 Cache
4. L3 - Cache (SRAM) : “Cache Lines, “Main Memory
5. L4 - Main Memory (DRAM) : “Disk Blocks, “Local Disk
6. L5 - Local Secondary Storage (Local Disks) : “Files, “Disks on remote network servers
7. L6 - Remote Secondary Storage (Distributed File Systems, Web Servers)

• Register 레지스터
• 캐시 Cache { S-RAM Static }
• 주기억장치 Main Memory { D-RAM Dynamic Random Access Memory }
• 보조기억장치
  • 전자디스크 Electronic Disk { SSD }
  • 자기디스크 Magnetic Disk { HDD }
  • 광디스크 Optical Disk { CD ROM, DVD }
  • 자기테이프 Magnetic Tape
• 레지스터 데이터 읽기 = 머릿속에 있는 기억 떠올리기
• 주기억장치 데이터 읽기 = 책장에 꽂혀 있는 책에서 특정한 책을 찾아 내용을 읽는 행동
• 보조기억장치 데이터 읽기 = 지구를 한 바퀴 돌아서 특정한 내용 찾아오기

💫 Cache Memory - 캐시 메모리

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• CPU와 주기억장치 사이의 속도차 극복을 위한 소량, 고속, 고가 메모리
  • 프로그램의 지역성 특성에 의거 90% 이상의 적중
    • #500번지에 접근한다고 할 때, 또 다시 500번지에 접근할 가능성이 높음
    • #때문에 캐시에 적재하는 것이 비효율적이지 않다

@ TODO

CPU - L1 Cache, Build int chip
Local Bus
L2 Cahce, SRAM memory bank
Local Bus
RAM (Main Memory)

💫 전자 디스크

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플래시 메모리 기술에 기반한 SSD Solid State D

💫 자기디스크

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💫 광디스크, 자기테이프

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💫Transistor, 트랜지스터

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@0608

• HDD 물리적 구조
  • HDD
    • 회전축, 플레티, 트랙, 섹터
    • 지지대, 암, 헤드
    • 실린더
• HDD 접근 시간과 실린더 개념
  • 섹터 위치 (주소)
    • 헤드번호,트랙번호,섹터번호
  • 탐색 시간
    • 헤드를 원하는 트랙 위치로 이동하는 시간
    • 기계적 운동이기 때문에 가장 오랜 시간이 소모됨
  • 회전 지연시간
    • 플레터가 회전하여 원하는 섹터가 헤드위치까지 오는 시간
    • 회전축의 회전 속도 에 영향을 받음
  • 전송시간
    • 섹터의 시작섹터 마지막 부분까지헤드위를 지나면서 ㄷ이터가 이동 (입력혹은 출력)하는시간
    • 전송 시간 또한 회전축의 회전 속도에 연향을 받음
• 디스크스케줄링
  • 디스크 입출력 요구들을 도착 순서대로 처리하지 않고 순서를 재배치
  • 처리 순서의 재배치 기준은 전체적인 디스크 접근 시간을 좌우하는 암의 이동 거리 최소화
• 선입 선처리 FCFS 스케줄링
  • 디스크 입출력 요구들을 도착 순서대로 처리
• 최소 탐색 시간 우선 SSTF 스케줄링
  • 하드의 현재 위치와 가장 가까운 입출력을 먼저 처리
  • 멀리 떨어진 곳의 입출력은 계속 지연되는 기아 현상 발생
• 스캔 SCAN 스케줄링
  • 헤드를 지그재그 형태로 좌우로 훑고 지나가면서 만나는 입출력을 처리
  • SSTF으이 기아 현상을 해결, 좌우 끝 부분과 중앙 부분의 서비스 주기 편차 문제
• 순환 C-SCAN 스케줄링
  • 헤드를 한 쪽 방향으로만 스캔하며 입출력을 서비스
  • SCAN의 양쪽 끝 부분과 중앙 부분 사시의 서비스 주기 편차 해소

• 다음 스텝 스캔 N-step Scan

• 미리보기 스캔 LOOK스케줄링
  • SCAN 스케줄링에서 헤드의 진행 방향 전방에 더이상의 입출력이 존재하지 않으면 즉시 방향을 전환, 엘리베이터 알고리즘

• 미리보기 순환스캔 C-Look 스케줄링

• 디스크 스케줄링 평가
  • 절대적으로 우수한 디스크 스케줄링 전략은 존재하지 않음
  • 디스크가 활용되는 주변 환경에 적절한 것을 선택
• 디스크 스케줄링 적용 예
  • 디스크 입출력 평균 부하가 크게 높지 않고, 가끔 입출력 요구가 집중되는 상황이 많음 → SSTP가 무난
  • 디스크 입출력 부하가 꾸준히 높은 상황에서는 SCAN 무난
  • 디스크 입출력이 평균적으로 낮은 상황에서는 뭐든 무난
• 플래시 메모리

💫Flash Memory, 플래시 메모리

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부유게이트에 전자가 유지됨
산화 절연막, 터널링 산화막을 통해

전기가 나가도 유지되는 상태
ROM

전자가 채워져 있으면 1, 없으면 0
반대로 쓰기도

NAND 플래시 @
AND는 모두 1이면 1
NAND는 모두 1이면 0

NOR 플래시 @
하나라도 1이면 0

SSD
Solid Disk