입출력입출력 ,, 병렬컴퓨터병렬컴퓨터

정보처리산업기사 필기 박정혜 강사

입출력 장치의 개요입출력 장치의 개요– 입력장치 : OMR,OCR,MICR, 마우스 , 키보드– 출력장치 : 모니터 , 프린터 ,X-Y 플로터– 입출력장치 : 자기디스크 , 자기테이프 , 하드디스크 , 자기드럼

• 데이터 전송방식– 직렬 데이터 전송– 병렬 데이터 전송

• 데이터 전송 방식의 분류① 프로그램된 I/O (=CPU 에 의한 입출력 )

입출력 프로그램을 사용해서 전송을 제어폴링방식에 의해서 수행 , 저속

② 인터럽트에 의한 입출력③ 직접메모리 접근에 의한 입출력④ 채널에 의한 입출력

• 비동기 데이터 전송– 스트로브 제어 : 메모리와 CPU 사이에서 정보교환 송신장치는 수신장치가 데이터를 받았는지 알 수 없다 .– 핸드세이킹 : 전송을 시작한 장치에 응답하는 제어신호를 전송

정보처리산업기사 필기 박정혜 강사

DMADMA 와 채널와 채널

• DMA(Direct Memory Access)– CPU 를 경유하지 않고 입출력 장치와 메모리 사이에서 직접전송– CPU 간섭없이 입출력하는 방식이므로 CPU 의 상태보존이 필요

없다

• 채널 (channel)– 입출력장치와 주기억 장치 사이의 속도 차이를 개선– 전용 프로세서로 CPU 간섭없이 입출력 동작을 수행– 작업이 끝나면 CPU 에게 인터럽트로 알려준다 .– 입출력은 수행중 어떤 오류조건에서도 인터럽트 걸 수 있다 .– 자체적인 메모리를 가지고 있지 않다 .

① Selector channel : 여러 개의 고속 입출력장치 ( 디스크 , 테이프 ), 블록단위

② Multiplexer channel : 저속의 입출력단위 ,③ Block Multiplexer channel : 셀렉터 + 멀티플렉서 . 블록단위전송

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인터럽트인터럽트• 시스템에 예기치 못한 일이 발생했을때• 입출력 장치나 그 밖의 장치들이 CPU 에게 서비스나 주의를

요구하는 반응

• 인터럽트 분류– 하드웨어 인터럽트 :

• 정전• 기계착오 : 기계고장이나 CPU 내에서 에러발생• 외부인터럽트 : 조작자에 의한 키조작 , 타이머• 입출력인터럽트 : 입출력조작의 종료 , 착오

– 소프트웨어 인터럽트 • 프로그램 인터럽트 : 오버플로우 , 언더플로우 , 0 으로 나누는 연산 , 접근

금지공간에 접근했을 경우• SVC : 입출력수행 , 기억장치 할당• 내부인터럽트 ( 트랩 ) : 명령이나 데이터를 잘못사용시

• 정전 > 기계고장 > 외부 ( 타이머 )> 입출력 > 프로그램체크 >svc

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• 인터럽트 작동 순서

• 인터럽트 발생시 CPU 의 확인사항– 프로그램카운터의 내용– 프로그램에서 사용한 레지스터의 내용– 플래그 상태내용

프로그램실행

프로그램중단

인터럽트 처리

인터럽트 서비스

프로그램 복귀

인터럽트요청신호

프로그램상태저장

인터럽트원인파악

프로그램상태복구

① 인터럽트 발생 장치로부터 인터럽트 기능을 요청② 현재 실행중이던 프로그램의 상태를 스택에 저장③ 인터럽트의 원인을 찾아 그것을 처리하는 인터럽트 처리 루틴을 실행① 인터럽트 서비스 처리② 인터럽트 요청시 보관되었던 상태를 복원

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• 인터럽트 우선순위 결정방식① 폴링 : 소프트웨어적② 데이지 체인 : 하드웨어적인 처리방식 , 모든장치 직렬연결③ 벡터 인터럽트 : 인터럽트를 발생한 장치가 프로세서에게

분기할 곳의 정보를 제공해주는 방식

정보처리산업기사 필기 박정혜 강사

병렬컴퓨터의 구조병렬컴퓨터의 구조

• 병렬처리의 정의 – 계산 속도를 향상시키기 위해 다수의 프로세서를 연결– 처리속도 향상과 처리율 (Throughput) 의 증가

• 폴린 (flynn) 에 의한 컴퓨터 분류① SISD(Single Instruction stream,single data stream)

폰노이만 컴퓨터 구조

② SIMD(Single Instruction stream,Multi data stream)배열 프로세서 (array)

③ MISD(Multi Instruction stream,single data stream)이론적

④ MIMD(Multi Instruction stream, Multi data stream)

정보처리산업기사 필기 박정혜 강사

1. 인터럽트를 발생한 장치가 프로세서에게 분기할 곳의 정보를 제공해 주는 것과 관계가 있는 것은 ?

가 . PSW 나 . 서브루틴 다 . 벡터 (Vectored) 인터럽트 라 . 인터럽트 인에이블 (Enable) 신호

2. 소프트웨어적인 인터럽트 요구 장치 판별법인 것은 ? 가 . 벡터 인터럽트 나 . 폴링 다 . 스택 라 . 핸드쉐이킹

3. 다음 중 인터럽트 수행 후에 처리되는 것은 ? 가 . 전원을 다시 동작시킨다 . 나 . 모니터 화면에 인터럽트 종류를 디스플레이 한다 . 다 . 메모리의 내용을 지워서 다른 프로그램이 적재될 수 있도록 한다 . 라 . 인터럽트 처리 시 보존시켰던 PC 및 제어상태 데이터를 PC 와 제어상태 레지스터에 복구한다 .

4. 데이터 대량전송 (burst transfer) 및 사이클 스틸링 (cycle stealing) 과 관계있는 것은 ? 가 . DMA 에 의한 전송 나 . 벡터 인터럽트에 의한 전송

다 . 프로그램된 I/O 데이터 전송 라 . 비벡터 인터럽트에 의한 전송

5. CPU 의 명령을 받고 입 출력 조작을 개시하면 ․ CPU 와는 독립적으로 조작을 하는 것은 ? 가 . Register 나 . Channel 다 . Terminal 라 . Buffer

6. 인터럽트 취급 루틴을 수행하기 전에 반드시 보존해야 하는 레지스터는 ? 가 . PC(Program Counter) 나 . AC(Accumulator) 다 . MBR(Memory Buffer Register) 라 . MAR(Memory Address Register)