컴퓨터 시스템 구조

정하윤·2022년 8월 12일
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CPU

  • 컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 장치

    -다양한 입력장치로 부터 자료를 받아와서 처리한후 그 결과를 출력장치로 보내는

    일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행

    • 모든 컴퓨터의 작동과정이 중앙처리장치의 제어를 받기 때문에 컴퓨터의 두뇌의 해당

DMAcontroller

  • I/O 장치가 인터럽트를 많이 걸어 CPU의 할일이 너무 많아지기 때문에 DMAcontroller가 Memory에 복사까지 끝내고 CPU에 보고를 한번 함으로써 CPU의 할일이 줄어듦.

Timer

  • 정해진 시간이 흐른뒤 운영체제에게 제어권이 넘어가도록 인터럽트를 발생시킴
  • CPU를 특정 프로그램이 독점하는 것으로부터 보호
    ex) Memory에서 무한루프 반복문이 들어갈때 Timer가 인터럽트 발생

Mode bit

  • 사용자 프로그램의 잘못된 수행으로 다른 프로그램 및 운영체제에 피해가 가지 않도록 하기 위한 보호 장치

  • Mode bit을 통해 하드웨어적으로 두 가지 모드의 operation 지원

    1 사용자 모드 : 사용자 프로그램 수행

    0 모니터 모드 : OS 코드 수행

  • 보안을 해칠 수 있는 중요한 명령어는 모니터 모드에서만 수행 가능한 특권명령으로 규정

  • interrupt나 Exception발생시 하드웨어가 mode bit을 0으로 바꿈

  • 사용자 프로그램에게 CPU를 넘기기 전에 mode bit을 1로 바꿈

입출력의 수행

  • 시스템콜 : 사용자 프로그램은 운영체제에게 I/O 요청

인터럽트

  • Interrupt(하드웨어 인터럽트) :하드웨어가 발생시킨 인터럽트

  • Trap(소프트웨어 인터럽트)

    -Exception: 프로그램이 오류를 범한 경우

    • System call : 프로그램이 커널 함수를 호출하는 경우
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