: 입출력 모듈 기능은 프로세서가 여러 입출력 장치를 쉽게 제어하도록 하는데 목적이 있다.
이를 위해 첫쨰로 내부 자원과 데이터 입출력 등 다양한 동작을 제어하고 타이밍 기능을 제공한다. 둘째로 프로세서에서 명령을 전달 받고 관련된 메세지를 인식하는 기능을 제공하며 버퍼링을 이용하여 전송속도를 조절한다. 마지막으로 오류를 검출하는 기능을 제공한다.
DMA를 설명하시오
:DMA란 프로세서의 도움없이 직접 메인 메모리를 제어하여 데이터를 전송하는 형태를 말하며 데이터를 DMA제어기에 전달하여 입출력을 요청하면 이를 직접 처리하는데 즉, 입출력장치에서 메모리로 데이터를 블록단위로 전송 할 수 있다.
DMA 방법은 어떻게 병렬 처리 시스템의 성능을 향상시키는가? 하드웨어 설계가 복잡해지는 이유는?
: DMA 제어기가 데이터를 전송하는 동안 프로세서는 다른 작업을 수행할 수 있어 스틸링이 이루어 지게 된다. 스틸링은 입출력 작업을 DMA에 전담 시키기 때문에 시스템의 전체성능은 올라간다. 이 하드웨어 디자인 하는 것은 DMA제어기가 그 시스템으로 통합되야만 하고 그 통합된 시스템은 DMA 제어기가 버스 마스터가 되어야 하기 때문에 복잡하다.
디스크 엑세스 시간(속도)을 결정하는 요소는?
:탐색시간과 회전 지연시간, 전송시간이다. 이동 디스크 데이터 액세스시간은 탐색시간과 회전 지연시간, 전송시간을 더한 값이며 고정헤드의 디스크 시스템의 값은 회전 지연시간과 전송시간의 합이다.
디스크 입출력에 필요한 정보는?
:입력 동작인지, 출력 동작인지 하는 정보. 디스크 주소. 메모리 주소. 전송할 정보의 총량.
프로세스 속도를 높일 때 시스템 버스와 장치 속도 크기를 증가 시켜야 하는 이유는? 입출력에 50%와 연산 50%를 수행하는 하나의 시스템을 고려하여 설명하시오
:프로세서 수행을 더블링(doubling)하는 것은 전체 시스템 수행을 단지 50% 까지 증가시킬 것이다. 두 개의 시스템측면들을 더블링하면 수행을 100%까지 증가시킬 것 이다. 일반적으로, 개별적인 시스템 구성요소들의 수행을 증가시키는 것보다 최근 시스템 병 목현상을 제거하고, 전체시스템 수행을 증가시키는 것이 중요하다
디스크 스케줄링 방법 중 최소 탐색시간 우선 스케줄링을 설명하시오
:디스크 요청을 처리하려고 헤드가 먼 곳까지 이동하기 전에 현재 헤드 위치에 가까운 모든 요구를 먼저 처리하는 방법이다.
최소 탐색 시간 우선 스케줄링은 실린더의 너무 안쪽이나 바깥쪽 보다 중간쯤이 좋다. 그 이유를 설명하시오
:디스크의 중심은 모든 다른 트랙들에 대해 가장 작은 평균적인 거리에 위치한다. 그러므로 그 알고리즘이 첫 번째 요청을 서비스 한 후에는 또 다른 특정한 트랙보다 좀 더 중심트랙 에 가까워지며 그 결과 그 알고리즘은 처음 그 위치로 더 자주 가게 된다.
선입선처리 스케줄링의 문제점은?
:서비스지연을 감소시키는 요청을 재정렬하지 않아서 임의의 탐색 패턴결과로 탐색시간이 증가하면서 처리량이 감소시키는 단점이 있다.
단일 사용자 환경에서 선입선처리외의 스케줄링이 유용한가?
:단일 사용자한경에서, 그 I/O 대기행렬(queue)은 대개 길이가 1이다. 그러므로 선입선처리 (FCFS)는 디스크를 스캐줄링하는 가장 경제적인 방법이다.
C-SCAN방법은 Scan방법을 어떻게 변경한 것인가?
:가장 높은 트랙수에 도달한 후에는, 어떤 경로도 거치지 않고 가장 낮은 트랙수를 요청하도록 변경된다. 대기 시간을 좀 더 균등하게 하려고 스캔 알고지음을 변형시킨 알고리즘이다. 스캔 스캐줄링과 같이 한쪽 방향으로 헤드를 이동해 가면서 요청을 처리하지만 한쪽 끝에 다다르면 반대 방향으로 헤드를 이동하는 것이 아니라 다시 처음부터 처리를 한다. 따라서 CSCAN은 처음과 마지막 트랙을 서로 인접시킨 것과 같은 원형처럼 디스크 처리하므로 처리량을 향상시키면서 바깥 트랙과 안쪽 트랙에 대한 차별이 없어 반응 시간의 변화를 줄이는 효과를 준다.
다음과 같은 선형 요청 디스크 큐가 있다. ①~③의 디스크 스케줄링 알고리즘에서 트랙의 헤드 이동수는?
:
①FIFO
: 15 + 2 + 44 + 37 + 20 + 30 + 11 + 32 + 52 + 50 =393
②SSFT
: 15 + 2 + 7 + 10 + 11 + 16 + 4 + 50 + 2 + 9 =126
③LOOK
:15 + 5 + 37 + 16 + 11 + 17 + 4 + 9 + 11 + 50 =175
:운영체제로 여러대의 물리적 디스크를 하나의 논리적 디스크로 인식하는 기술로 프로세서의 성능을 향상된다.
RAID 0는 데이터를 여러 개의 디스크 드라이브에 분산하는 구조로 여러개의 디스크 드라이브를 동시에 액세스함으로써 성능 개선이 가능하다.
RAID 1은 0와 같은 방식으로 각 디스크 드라이브 에 대해 별도의 백업 드라이브를 운영된다.
RAID 2는 워드 단위로 운영 워드를 니브단위로 나누어 각 비트별로 다른 디스크 드라이브에 저장되며, 그 비트에 대해 해밍코드 3비트를 생성하여 이 코드로 각기 다른 드라이브에 1비트씩 배치한다.
RAID 3는 2의 간소화 버전으로 3비트의 해밍코드 대신 1 비트의 패리티비트를 사용한다.
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