[Computer Structure] 컴퓨터 구성 요소 간 통신

박시은·2023년 10월 3일
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Computer Structure

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▶ 시스템 버스

구성요소들 서로간의 정보를 주고받는 통로를 시스템 버스라고 한다.

  • 양방향성: 기억장치 읽기 동작과 기억장치 쓰기 동작을 모두 처리해야 하기 때문
  • 단방향성: 주소가 CPU로부터 기억장치 혹은 I/O 장치들로 전송되는 정보이기 때문
데이터 버스주소 버스제어 버스
역할데이터 전송
CPU와 기억장치(예: RAM, ROM) 또는 입출력 장치 사이에서 데이터를 전송하는 통신 경로
기억장치에 대해 쓰기/읽기 동작
CPU에서 발생한 기억장치의 주소 정보, 기억 번지를 RAM이나 ROM과 같은 기억장치로 전달하는 통신 경로
제어 신호 전송
데이터 흐름을 제어하는 요구 제어 신호와 확인 제어 신호 전송하는 통신 경로
방향양방향
입출력 장치로부터 값을 받아오기도 하고, 값들을 RAM이나 ROM같은 기억장치에 넣어놓기도 하기 때문에 양방향성을 띔
단방향
CPU → 기억장치 및 I/O 제어기
CPU에서 메모리나 I/O 로 주소를 지정하는 경우는 있지만, CPU에는 주소가 없기 때문에 CPU를 향한 주소 지정은 할 수 없음. 따라서 단방향성을 띔
양방향
데이터, 주소 등 시스템 전반에 대한 제어를 해야하기 때문에 양방향성을 띔,




▶ CPU와 기억장치의 접속

CPU는 기억장치에 읽기 신호와 쓰기 신호를 보내어 이미 저장되어 있는 내용을 기억장치로부터 읽어오는데, 이를 엑세스 한다고 말한다.

신호 종류설명
기억장치 쓰기 신호주소 버스에 실린 데이터를 주소가 지정하는 기억장소에 저장하도록 하는 제어 신호.
연산을 완료한 값을 저장하는 경우 기억장치를 쓸 것이다.
기억장치 읽기 신호주소가 지정하는 기억장소의 내용을 읽어서 데이터 버스에 전달하는 제어 신호.
연산을 위해서 어떠한 데이터를 읽어와야 할 경우에는 기억장치 읽기 신호를 보낼 것이다.
입출력 쓰기 신호버스에 실린 데이터를 지정된 I/0 장치로 출력되게 하는 제어 신호.
입출력 읽기 신호지정된 I/0 장치로부터 데이터를 읽어서 데이터 버스에 실리게 하는 제어 신호.
전송 확인 신호데이터 전송 동작이 완료되었음을 알려주는 신호.




▶ 기억장치 시간 흐름도

CPU가 기억장치에 접근해서 저장하거나 데이터를 불러들어올 때 시간이 다르다.


▷ 쓰기 동작의 시간 흐름도

  • 동시에 주소, Data를 보내서 저장함


▷ 읽기 동작의 시간 흐름도

  • [///] 주소 해독시간 + 데이터를 읽는데 걸리는 시간
  • 주소해독, 데이터를 읽은 뒤 데이터 버스에 해당 데이터가 실리기 때문에 딜레이 발생




▶ CPU와 I/O 장치와의 접속

I/O 장치에는 2개의 주소가 할당된다.

  • 입력: 실제로 입력받은 값과 기계어가 전산화되서 디지털로 변환된 값 두 개의 주소값이 존재한다. 그 상태로 cpu에 입력이 된다.
  • 출력: 디지털로 된 값과 출력 화면에서 볼 수 있는 변형된 값으로 총 2개의 주소값을 가진다.



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