TOPIC : 입력 및 출력
1. 입출력 제어방식
1-1.
입출력 제어방식에는 크게 네 가지가 있다.
- Programmed I/O
- Interrupted I/O : 예기치 못한 상황으로 종료됐을 때 실행이 멈춘 부분으로 복귀
- DMA (Direct Memory Access) : CPU를 거치지 않고 주기억장치와 DMA 사이에서 입출력 동작이 이뤄짐.
- CPU의 사이클을 훔쳐서 진행 (Cycle Stealing), CPU의 지시를 받지않고 독단적 데이터 전송 수행
- 따라서 CPU는 얘 신경 쓸 시간 아껴서 효율적 사용이 가능해짐.
- Channel I/O : CPU - (Cache - Main Memory)와 입출력장치 사이에 있는게 Channel I/O
- 선생님 (CPU)이 할 일을 반장(Channel)에게 권한을 넘겨줌. CPU의 제어권을 Channel이 가짐으로서 CPU는 다른 일을 볼 수 있게 돼 효율적 사용 가능.
- 종류는 세 가지가 있다.
- 선택채널 (Selector Channel) : 1개의 입출력 관리, 1:1 개인과외, 속도 빠름
- 다중채널 (Multiplexer Channel) : 여러 개의 입출력 관리. 단체과외니 속도는 느림.
- 블록 다중채널 (Block Multiplexer Channel) : 동시에 여러 개의 고속 입출력을 제어한다.
1-2.
인터럽트의 체계와 동작원리
인터럽트(Interrupt) : 예기치 못 한상황에 중단됨, 실행 중지 의미. 정상적인 동작을 수행하지 못하는 경우.
두 가지 요인에 의해 발생된다. 외부적이냐 (Hardware), 내부적이냐 (Software)
- 외부적 요인 (하드웨어)
- 정전
- 기계착오
- 외부(External) : 사용자, Operator, 타이머 등
- 입출력장치의 오류
- 내부적 요인 (소프트웨어)
- 프로그램
- SVC (SuperVisor Call), 감독프로그램 호출로 인함.
인터럽트에서 중요한 것은 Stack 구조를 이용한다는 것. 예상치 못한 상황에 중단된 뒤, 복귀시점은 실행이 중단된 부분으로 타임워프 시켜주는 역할은 Stack 구조이다.
1-3.
스풀링(Spooling) : 동시처리
고속의 CPU와 저속의 입출력장치 사이의 케미(?)를 의미함. 일련의 예시로, 3가지 문서를 인쇄한다 가정했을 때,
- 1번 문서는 CPU가 인쇄기에 출력 명령을 내린다.
- 2번 문서와 3번문서는 CPU가 스풀링(대기실)에 맡겨놓고 다른 일 하러간다.
- CPU가 저 세친구 다 나올 때 까지 기다릴 순 없으니 대기실에 맡겨두고 딴 일하러 가는 것 = 스풀링
- 거의 백화점의 키즈카페 수준아니냐 이건
스풀링은 어떤 기억장치를 사용하냐에 따라 또 구별이 되는데, 보조기억장치를 이용하면 스풀링, 주기억장치의 일부를 이용한다면 버퍼링이라 명명한다.
2. 병렬컴퓨터 구조
2-1.
병렬처리가 뭡니까
: 실행할 프로그램을 여러 개 가져와서 처리하는 방식. 또다른 말로 폰 노이만 형식이라고 부른다.
2-2.
병렬처리 방법에는 무엇이 있습니까
: Flynn에 의해 병렬처리방법을 4가지로 분류했다. 기준점은 명령어와 데이터.
명령어나 데이터가 단일일 때는 S(Single), 다중일 땐 M(Multiplexer)으로 구별지어 총 4가지 방식이 나왔다.
- SISD (Single Instruction, Single Data) : 폰 노이만 방식(병렬처리)을 사용하는 일반적인 컴퓨터 구조
- SIMD (Single Instruction, Multiplexer Data) : 배열처리기에 주로 사용된다. 처리 요소들이 여러 개 배열되며, 하나의 처리구조가 여러 개의 데이터를 가져간다.
- MISD (Multiplexer Instruction Single Data)
- MIMD (Multiplexer Instruction Multiplexer Data)
이와 같은 병렬처리를 통해 만든 병렬 처리기의 종류는 다음 네 가지 이다.
- 파이프라인
- 벡터프로세서
- 배열프로세서
- 다중처리기
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