OS(2)

★ 컴퓨터 시스템 구조

mode bit

• 사용자 프로그램의 잘못된 수행으로 다른 프로그램 및 운영체제에 피해가 가지 않도록 하기 위한 보호 장치 필요
• 1 사용자 모드 : 사용자 프로그램 수행
• 2 모니터 모드(커널 모드, 시스템 모드) : OS 코드 수행

Timer

• 정해진 시간이 흐른 뒤에 운영체제에게 제어권이 넘어가도록 인터럽트 발생
• 매 클럭 틱 때마다 1씩 감소, 값이 0이 되면 타이머 인터럽트 발생
  -> CPU를 특정 프로그램이 독점하는 것으로부터 보호

time sharing 구현

Device Controller

• I/O device controller
  - 해당 I/O 장치유형을 관리하는 일종의 작은 CPU
  - 제어 정보를 위해 control register, status register
  - local buffer
  I/O는 실제 device와 local buffer사이에서 일어남
  I/O가 끝났을 경우 interrupt로 CPU에 전달

DMA(Direct Memory Access) Controller

• I/O장치가 많기 때문에 Interrupt가 너무 많이 들어오기 때문에 이를 방지하기 위해서

인터럽트(interrupt)

• 인터럽트 당한 시점의 레지스터와 program counter를 save한 후 CPU의 제어를 인터럽트 처리 루틴에 넘긴다.
  Interrupt(넓은 의미)
• interrupt(하드웨어 인터럽트) : 하드웨어가 발생시킨 인터럽트
• Trap(소프트웨어 인터럽트)
  - Exception : 프로그램이 오류를 범한 경우
  - System call : 프로그램이 커널 함수를 호출하는 경우

사용자 프로그램은 어떻게 I/O를 하는가?

• 시스템콜 : 운영체제에게 I/O 요청
• trap을 사용하여 인터럽트 벡터의 특정 위치로 이동
• 제어권이 인터럽트 벡터가 가리키는 인터럽트 서비스 루틴으로 이동
• 올바른 I/O요청인지 확인 후 I/O 수행
• I/O 완료 시 제어권을 시스테콜 다음 명령으로 옮김