Quiz — Module 01A: System Architecture Evolution¶
Q1. (Remember)¶
시스템 아키텍처 진화의 4가지 milestone은?
정답 / 해설
- 고정 기능 HW (단일 task)
- 프로그래머블 CPU (다양한 SW 실행)
- MMU 도입 (메모리 격리)
- IOMMU + CPU 가상화 (다중 OS 동시 호스팅)
Q2. (Understand)¶
MMU 없이 multi-process가 안 되는 이유는?
정답 / 해설
Process 간 메모리 격리 불가능. 한 process가 다른 process의 메모리를 직접 read/write 가능 → 보안/안정성 모두 깨짐. MMU의 가상 주소 + page table이 process 간 격리의 토대.
Q3. (Apply)¶
CPU 가상화 (VT-x) 도입 동기는?
정답 / 해설
Software-only virtualization (binary translation)는 너무 느림. Multi-tenant cloud의 등장으로 server에서 multiple OS 동시 호스팅 필요 → near-native 성능 + 격리 → HW 지원 필수. Intel VT-x (2005), AMD-V (2006).
Q4. (Analyze)¶
각 milestone에서 추가된 HW 메커니즘 vs 해결한 문제?
정답 / 해설
| Milestone | HW | 해결한 문제 |
|---|---|---|
| CPU + ISA | program counter, register | 프로그램 실행 |
| Privilege levels | kernel/user mode | OS와 app 분리 |
| MMU | page table walker, TLB | process 메모리 격리 |
| IOMMU | SMMU | DMA 격리, device 보호 |
| VT-x/EL2 | root/non-root mode | multi-OS 동시 호스팅 |
Q5. (Evaluate)¶
다음 중 가장 큰 architectural shift는?
- A. user/kernel mode 분리
- B. MMU 도입
- C. CPU 가상화 (VT-x)
- D. IOMMU 도입
정답 / 해설
B (MMU). MMU 없이는 modern OS (Linux/Windows) 자체가 불가능. process model의 토대. 다른 milestone은 MMU 위에 add-on. CPU 가상화 (C)도 결국 MMU의 확장 (Stage 2).