1. CPU
Central Processing Unit
산술논리연산장치, 제어장치,레지스터로 구성되어 있는 컴퓨터 장치
인터럽트에 의해 단순히 메모리에 존재하는 명령어를 해석해서 실행하는 일꾼
제어장치(CU, Control Unit)
- 프로세스 조작을 지시하는 CPU의 한 부품
- 입출력장치 간 통신을 제어하고 명령어들을 읽고 해석하며 데이터 처리를 위한 순서를 결정
레지스터
- CPU 안에 있는 매우 빠른 임시기억장치
- CPU와 직접 연결되어 있으므로 연산 속도가 메모리보다 수십 배에서 수백 배까지 빠름
- CPU는 자체적으로 데이터를 저장할 방법이 없기 때문에 레지스터를 거쳐 데이터를 전달
산술논리연산장치(ALU, Arithmetic Logic Unit)
- 덧셈, 뺄셈 같은 두 숫자의 산술 연산과 배타적 논리합, 논리곱 같은 논리 연산을 계산하는 디지털 회로
CPU의 연산 처리
- 제어장치가 메모리와 레지스터에 계산할 값을 로드
- 제어장치가 레지스터에 있는 값을 계산하라고 산술논리연산장치에 명령
- 제어장치가 계산된 값을 다시 레지스터에서 메모리로 계산한 값을 저장
인터럽트
- 어떤 신호가 들어왔을 때 CPU를 잠깐 정지시키는 것
- 키보드, 마우스 등 IO 디바이스로 인한 인터럽트, 0으로 숫자를 나누는 산술 연산에서의 인터럽트, 프로세스 오류 등으로 발생
- 인터럽트 발생 시 인터럽트 핸들러 함수가 모여 있는 인터럽트 벡터로 가서 인터럽트 핸들러 함수가 실행
- 인터럽트 간 우선순위가 있고 우선순위에 따라 실행
- 하드웨어 인터럽트, 소프트웨어 인터럽트
인터럽트 핸들러 함수
인터럽트가 발생했을 때 이를 핸들링하기 위한 함수로 커널 내부의 IRQ를 통해 호출되며 reqeust_irq()를 통해 등록 가능
하드웨어 인터럽트
키보드를 연결하거나 마우스를 연결하는 일 등의 IO 디바이스에서 발생하는 인터럽트
소프트웨어 인터럽트
= 트랩
프로세스 오류 등으로 프로세스가 시스템콜을 호출할 때 발동
2. DMA 컨트롤러
I/O 디바이스가 메모리에 직접 접근할 수 있도록 하는 하드웨어 장치
- CPU에만 너무 많은 인터럽트 요청이 들어오기 때문에 CPU 부하를 막아주는 보조 일꾼
- 하나의 작업을 CPU와 DMA 컨트롤러가 동시에 하는 것을 방지
3. 메모리
전자회로에서 데이터나 상태, 명령어 등을 기록하는 장치
- 보통 RAM(Random Access Memory)를 메모리라고도 함
- CPU는 계산을 담당, 메모리는 기억을 담당
- 메모리가 클수록 많은 일을 동시에 할 수 있음
4. 타이머
몇 초 안에는 작업이 끝나야 한다는 것을 정하고 특정 프로그램에 시간 제한을 다는 역할
- 시간이 많이 걸리는 프로그램이 작동할 때 제한을 걸기 위해 존재
5. 디바이스 컨트롤러
컴퓨터와 연결되어 있는 IO 디바이스들의 작은 CPU
- 로컬 버퍼 각 디바이스에서 데이터를 임시 저장하기 위한 작은 메모리
