리눅스 공부하기 | cpu 와 운영체제 시스템의 발전

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grasinnong 2023. 4. 25. 23:56

CPU

cpu는 Central(중앙) Processing(처리) Unit(장치)로 아래와 같이 생긴 컴퓨터 부품이다.

이 cpu에는 transistor라는 것으로 이루어져 있는데 트랜지스터는 전기를 껐다 켰다 on off 할 수 있다.

대신 이 트랜지스터는 on, off 두 가지 행동만 할 수 있었는데 사람들은 이 행동을 가지고 컴퓨터 언어 0과 1을 표현했다. 전기가 흐르는 상태일 때(on)는 0, 전기가 흐르지 않은 상태일 때(off)는 1.

그리고 이 0,1만으로 사칙연산을 가능하게 만들었다.

그 가능하게 만든 기능들을 때려 박아서 만든 것이 cpu 이다.

그래서 트랜지스터로 이루어진 cpu는 기억, 해석, 연산, 제어 등의 기능을 한다.

컴퓨터의 핵심기능이다.

CPU에게 일을 명령을 내릴 때 비슷한 태스크를 묶어서 일괄로 처리하게 만드는 방식이다.

비슷한 태스크를 한 번에 처리하여 처리 속도를 향상시킬 수는 있었지만, 비슷한 태스크를 묶고 명령을 내릴 때까지 CPU는 일을 하지 않고 쉬는 경우가 많았다 (입,출력 속도가 cpu의 속도를 따라가지 못했다).

사회에서도 멀티로 일을 처리할 수 있는 사람에게 일머리가 좋다고 말한다. 일괄 처리 방식의 경우 cpu가 쉬는 시간이 많아 비효율적이었다. 이 단점을 개선해서 나온 게 다중 프로그램 시스템이다.

이 방식의 경우에는 cpu에게 계속 일을 준다. 계속 일을 시킨다.

해야 하는 일들을 메모리에 적어놓고 cpu가 하나씩 일을 처리하는 데 도중에 처리하는 일이 idle(쉬는 상태)상태가 되는 순간 다음일로 넘어가서 실행한다.

그리고 다시 그 쉬는 상태가 멈추면 첫 번째 하던 일을 처리하면서 계속 일을 진행하는 방식이다.

시분할 시스템은 다중 프로그램에서 cpu가 프로그램을 짧은 주기로 처리하는 방식이다. 지금 내가 친 타자를 처리하는 태스크를 cpu가 실행하고 있지만 그 동안에도 중간 중간 다른 태스크를 처리하러 간다.

실제로는 하나의 일을 처리하고 있지만 그 처리주기가 매우 짧아 실제로는 모든 태스크가 동시에 처리되는 것처럼 느끼게 된다.

때문에 cpu의 성능이 좋을 경우, 더 많은 일들을 더 짧은 주기로 빨리 빨리 처리할 수 있기 때문이다.

cpu가 안 좋을 경우에는 유튜브를 보면서 영상편집 프로그램을 동시에 하려고 할 때 버벅거림이 일어날 수 밖에 없다.

cpu가 일처리하는 속도가 느리기 때문이다.