Virtualization

Virtualization의 핵심은 일루젼 컴퓨터 역사는 Virtualization의 역사다.

Virtualization Example: Process abstraction

Process는 Logical CPU다. 피지컬 1개지만 로지컬로 여러 개(Multiple logical CPUs) 피지컬 1개의 핵심? ADT의 State다. State: 레지스터(버추얼 메모리에 일부 세이브했다가 CPU 차지하면 사용)와 메모리(버추얼 메모리로) Timer Interrupt로 독점 제어

Virtualization Example: Virtual Memory

Virtual Machine CPU 하나인데 무한개 컴퓨터 시스템인 것처럼 State: 컴퓨터 시스템의 모든 State VMM(virtual machine monitor) 버추얼 머신 모니터 캐시- locality(Spatial 예) array[0], array[1], Temporal 예)for-loop)

환상의 만남

  • 1) 메모리 기술(다양한 메모리 소자 속도, 가격, 용량 트레이드 오프)
  • 2) locality

SRAM 액세스 시간? 10 nano초 이하 DRAM 액세스 시간? 100 nano초 이하 하드 액세스 시간? 10 milli초

SRAM과 DRAM 가상화 - 캐시는 하드웨어로 동작. OS 소프트웨어 관여 못한다. 인터럽트 한 번 걸면 micro초 단위로 걸리니 속도에 이점이 없어지므로 DRAM과 하드디스크 가상화 - OS과 관여, 정말 디스크로 가는 것은 느리니 프로그램으로 막아야 하니깐?

Two Aspects of Virtualization

  • 1) 기능
  • 하드웨어: MMU(Memory management unit)과 exception 메커니즘(Page fault)
    • MMU: 프로그램 주소를 주면 그 주소가 피지컬에서 어디있는지 트랜스레이션
    • page fault: 메인 메모리에 내용이 없으면 하드 디스크에서 가져와야 하는데 그때 Page fault를 알려주는 역할

  • 소프트웨어: OS가 제어하는 버추얼 메모리의 프로세스?

  • 2) 성능
  • 메모리 참조 최적화
    • Temporal locality
    • Spatial locality
  • 페이지 테이블 참조
    • 참조하는 주소 테이블이 하드웨어로?–> TLB(Translation Look-aside Buffer)

Interrupt와 Exception 차이

둘 다 이벤트, OS가 제어권 가져간다.

  • Exception:지금 돌고 있는 프로그램이 유발, 동기적 예) Page fault
  • Interrupt: 외부 이벤트에 의해 유발, 비동기적 예) Timer

그냥 있는 내용을 받아들이는 것으로는 밖에 나가서 문제를 풀 수 없다.

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