입출력(I/O) 관리

Goal

• 입출력 관리의 개념 및 방식을 파악한다.
• Polling에 대해 파악한다.
• Interrupt에 대해 파악한다.
• 입출력 장치와 컴퓨터 간 데이터 교환 방식을 파악한다.
  • DMA

입출력 관리

• 입출력 관리 : 컴퓨터와 하드웨어 장치 간 공통된 인터페이스 역할을 수행함으로써 원활한 동작을 돕는다.
  • 하드웨어 장치는 포트를 통해 컴퓨터에 접속한다.
    이러한 포트를 제어하는 제어기의 내부의 레지스터를 통해 입출력을 실행한다.

Polling

• Polling : 하드웨어 장치의 상태를 확인하는 것
  • Busy bit : 레지스터가 포함한 정보로써 장치가 사용 가능한 지를 나타낸다.
  • 단점 : Polling의 주기가 짧으면 성능이 저하되고, 주기가 길면 실시간성이 저하된다.
    이를 개선하기 위해 Interrupt를 이용한다.

Interrupt

• 인터럽트 : CPU가 프로세스 수행 중 입출력 장치의 상태 변화나 예외상황이 발생하면 CPU에게 인터럽트를 보내 알린다.
  • CPU는 하나의 명령어를 마칠 때마다 인터럽트 요청 라인을 확인한다.
    인터럽트 발생 시, 원래 작업을 중단한 후 인터럽트를 처리하고나서 작업을 재개한다.

직접 메모리 접근(Direct Memory Access)

• DMA : 입출력 장치와 컴퓨터의 데이터 교환 방식에 쓰이는 방식
  • CPU가 대용량 입출력 장치와 데이터를 교환하게 되면 성능이 저하된다.
    따라서, PIO를 DMA에게 위임한다.
    • PIO(Programmed Input/Output) : CPU의 데이터 교환 방식
  • 작업 순서
  1. CPU가 입출력을 요청한다.
  2. DMA 제어기의 레지스터에 데이터에 대한 정보를 기록한다.
     (데이터가 위치한 주소 전송할 주소 전송할 데이터의 바이트 수 등)
  3. DMA 제어기가 입출력을 수행한다.
  4. 수행을 마치면 CPU에게 인터럽트를 보낸다.
     

✨오늘 내용은 여기까지✨

커리큘럼 남은 일정

인터넷

• 인터넷 작동 원리
• HTTP란?
• 브라우저 동작 원리
• DNS 작동 원리
• 도메인 네임이란?
• 호스팅이란?
  
  기본적인 프론트엔드 지식
• HTML
• CSS
• JavaScript
  
  OS 및 일반적인 지식
• 터미널 사용방법
• OS 작동 방식
• 프로세스 관리
• 스레드와 동시성
• 기본적인 터미널 명령어
• 메모리 관리
• 프로세스간 통신 (IPC)
• 입출력(I/O) 관리
• POSIX 기초
• 기본적인 네트워크 개념
  
  버전 관리
• Git 기본 사용법
  
  DataBase
• PostgreSQL (변경 가능성 있음)
• MongoDB
  
  DataBase 상세 정보
• ORM
• ACID
• Transaction
• N + 1 Problem
• DataBase 정규화
• Index와 작동 방식
  
  API
• 인증
• REST
• JSON APIs
  
  캐싱
• CDN
• Server side
• Client side
  
  웹 보안 지식
• MD5, SHA family, scyrpt, bcrypt
• HTTPS, CORS, SSL/TL, 보안 정책
  
  Testing
• 통합 테스트
• 단위 테스트
• 기능 테스트
  
  
• CI/CD
  
  개발과 설계 원칙
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• KISS
• YAGNI
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  아키텍처 패턴
• 모놀로틱 앱
• 마이크로서비스
• SQA
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  검색 엔진
• ElasticSearch
  
  메세지 브로커
• RabbitMQ, Kafka
  
  컨테이너화 vs 가상화
• Docker
  
  GraphQL
• Apollo
  
  
• 웹 소켓
  
  
• 웹 서버
  
  확장성
• 측정, 모니터링, 원격측정
• 마이그레이션 전략
• 수평적 확장 vs 수직적 확장
• 관찰 가능성을 고려한 확장

참고 자료

https://velog.io/@ragi/Back-end-입출력IO-관리