Input / Output Devices

공병주(Chris)·2021년 10월 30일
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Computer Architecture

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Buses

→ 하나의 Wire 집합이 여러 개의 System들을 연결

Point to Point

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→ 두 Component 사이에 연결 형성하여 Bit 주고 받음

→ 각 Unit에는 Queue(FIFO)가 있음
→ Full Duplex: Data를 주고 받는 것을 동시에 수행 가능


I/O Device Communication

1. Special I/O Instruction

I/O를 처리하기 위한 특별한 명령어를 활용함

→ I/O에만 해당하는 명령어
→ CPU는 각 I/O Port와 연결돼있음
→ Dedicated Port Number를 각 I/O에 부여해 각 Number에 해당하는 명령어를
통해 I/O Communication 이뤄짐

2. Memory-Mapped I/O

각 I/O 기기가 특정 Memory Address에 Mapping됨

I/O를 처리하기 위해, Load/Store Memory를 통해 Mapped Memory Address에 접근하면 됨

→ Bus Decoder가 해당 접근을 I/O로 전달해줌
→ 각 I/O Device가 Data를 확인하여 처리함

I/O Devices의 입출력 Control Logic

1. Polling : Programmed I/O

Input
→ Processor가 계속 I/O Device의 Input이 있는지 확인 ( CPU Cycle 소비 )
→ Input이 있으면 Device에서 Data를 Copy함

Output
→ Processor가 Data를 Device로 Copy하고 처리가 끝날때까지 확인

2. Interrupt Driven I/O

Input
→ I/O Devices가 Processor에 Interrupt 발생시킴

Output
→ Processor가 Data를 Device로 Copy하고 처리가 끝날때까지 확인

💡DMA

Processor가 Output에 대한 처리가 끝날때까지 확인하는 것이 아닌 명령어 수행만을 하고 DMA에게 남은 처리를 맡긴다.
→ CPU가 다른 일을 할 수 있어서 전체적인 성능 ⬆️

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