하드웨어 병목 지도

OS와 하드웨어 중재

CPU, 캐시, 메모리, I/O 장치는 속도가 다르기 때문에 병목 지점마다 필요한 운영체제 전략도 달라집니다.

CPU

레지스터와 실행 흐름

컨텍스트 스위칭 때 PC, SP, FLAGS를 저장하고 복원해야 이어 실행됩니다.

Cache

지역성과 캐시 오염

배열 순회는 빠르지만 전환이 잦으면 캐시와 TLB가 다시 식습니다.

Memory

주소 공간과 보호

페이지 테이블은 프로세스를 격리하고, 가상 주소를 물리 주소로 연결합니다.

I/O

컨트롤러와 인터럽트

드라이버는 장치별 명령을 감추고, 완료 시 인터럽트로 커널을 깨웁니다.

커널 책임 경계

CPU 사용률만 보지 말고 캐시 미스, I/O 대기, 인터럽트 빈도까지 함께 봐야 병목이 계산인지 대기인지 구분할 수 있습니다.