[운영체제] 메모리 계층

1. 메모리 계층

출처 : 면접을 위한 CS 전공지식 노트(길벗)

 

2. 레지스터(Register)

• CPU 안에 있는 작은 메모리
• 휘발성이 있으며 속도가 가장 빠름
• 기억용량이 적음

 1) 레지스터 유형

1. 데이터 레지스터(Data Register) : 산술 및 논리 연산에 사용되는 데이터를 보관
2. 주소 레지스터(Address Register) : 메모리 주소를 저장하며, 이 주소에서 데이터를 가져오거나 이 주소로 데이터를 전송하는데 사용
3. 프로그램 카운터(Progream counter) : 다음에 실행될 명령어의 메모리 주소를 보관
4. 명령 레지스터(Instruction Register) : 현재 실행 중인 명령어를 저장
5. 상태 레지스터(Status Register) : 플래그를 저장하며, 이전 연산의 결과에 따라 설정되거나 재설정

 

3. 캐시 메모리(Cache Memory)

• 캐시 메모리는 프로세서와 메인 메모리 사이에 위치하여 데이터의 재사용성을 높이는 역할
• 레지스터보다는 느리지만, 메인 메모리보다 빠른 속도를 제공
• L1와 L2, L3 캐시가 존재
• L1 캐시는 CPU에 가장 가깝고 가장 빠르며, L2와 L3 캐시는 각각 L1보다 멀리 떨어져 있고 느림
• L2와 L3 캐시는 L1보다 저장 용량이 큼

 

4. 주 메모리(Main Memory)

•  RAM(Random Access Memory)을 가리킴
• 컴퓨터가 직접 접근할 수 있는 중요한 메모리
• 휘발성이며, 캐시 메모리보다 느리지만 용량이 커서 더 많은 데이터 저장이 가능

 

5. 보조 메모리(Secondary Memory)

• 하드 디스크, SSD 등을 가리킴
• 비휘발성이며, 속도가 느리지만 용량이 큼