[운영체제] CPU와 Architecture _ SMP vs NUMA vs Clustered system

 

 

 

Bootstrapping in Linux

- CPU - smart X -> 매우 빠르게 메모리에서 명령어를 읽고, 실행하는 것

- ROM - Read only memory - 읽기 전용 메모리, 영구적으로 저장하는 비휘발성 메모리

- 전원이 꺼져도 존재 -> 처음 부팅될 때 실행할 모드 

+ RAM - Random Acess Memery - 휘발성 메모리, 작업 중인 내용을 한시적으로 저장

 

하드웨어 초기화 및 테스트 

- BIOS - Basic input output system

- UEFL - Unified Extensible Firmware Interface -> 펌웨어 : 하드웨어에 포함된 소프트웨어 == 롬에 저장된 소프트웨어

-> POST - power on self test 진행 - 메모리 및 io 장치 잘 연결되었는지 check

- BIOS/UEFL 의 역할 -> 부트로더 실행

- 부트로더의 역할 - OS Kernel을 읽어서 메모리에 올리고 jump

 

+ Firmware 펌웨어

- 하드웨어에 포함된 소프트웨어

-> 둘 다 아닌 중간의 것 

- ROM에 저장된 소프트웨어

- 즉, 소프트웨어임에도 불구하고 변경하기 어렵다, upgrade 불가능 

 

 

 

CPU의 성능 향상

- 명령어의 개수가 너무 많아짐

- RISC - 복잡한 명령어 -> 기존 명령어의 집합으로

1) 명령어의 개수 줄임 -> 복잡도 감소 -> CPU 클럭 증가 

2) 파이프라인

3) 캐쉬 메모리 

-> 비약적인 CPU 성능 발전

 

 

 

Concurrent - 하나의 코어에서 두 프로그램이 왔다갔다 번갈아가며 돌아가는 것 (한 순간에는 하나만 실행)

Parallel - CPU 코어 자체가 2개 -> 각각 하나씩 동시에 돌아감

Simultaneously - 명확 X, 둘 다 가능

 

 

 

 

SMP vs NUMA

UMA == SMP (여러 CPU가 메인 메모리 하나를 공유) / NUMA - 각각의 CPU마다 메모리가 따로 존재 ex) 천체, 기상 시뮬레이션 (고속 연산 기능)

SMP = Symmetric multiprocessing architecture

NUMA = Non-Uniform memory Architectiure 

 

 

 

 

병렬 처리 시스템

- 컴퓨터들을 네트워크로 연결한 것

-  하나의 메인보드에 CPU 여러 개를 넣는 것에 한계 -> 분산 컴퓨팅 등장

- SMP & Distributed hybrid -> Clustered system Architecture

- secondary storage system -> Clustered system 아키텍처 ex) 구글, 네이버 서버의 구조

 

 

SMP 들의 집합 -> 클러스터링

 

 

출처: https://docs.oracle.com/cd/A91202_01/901_doc/rac.901/a89867/pshwarch.htm