• 검색 결과가 없습니다.

(1) 입 ․ 출력 장치의 구성

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "(1) 입 ․ 출력 장치의 구성 "

Copied!
6
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

(1)

6.1 입 ․ 출력의 기본

(1) 입 ․ 출력 장치의 구성

9910 00100106 0405 1) 입 ․ 출력 제어장치 0203

① 입 ․ 출력 제어장치는 입 ․ 출력 장치와 컴퓨터 사이의 자료 전송을 제어하는 장치

② 제어신호의 논리적, 물리적 변환 그리고 오류를 제어함

③ DMA, 채널, 입 ․ 출력 컴퓨터 등이 입 ․ 출력 제어장치에 해당됨

④ 데이터 버퍼 레지스터를 이용하여 두 장치간의 속도 차를 조절함 (데이터 버퍼링)

2) 입 ․ 출력 인터페이스

① 메모리나 CPU 레지스터와 같은 내부 저장 장치와 외부 I/O 장치 간에 2진 정보를 전송하는 방법을 제공

② 기계적인 장치인 주변 장치와 전자적인 장치인 CPU와의 동기화,

신호값 변환, 주변 장치와 CPU의 속도 차이를 해결, 주변 장치의 데이터 코드와 메모리, CPU의 워드 형식의 차이를 해결하며, 각각의 주변 장치들이 서로 방해되는 일이 없도록 하는 기능

③ 입 ․ 출력 장치 인터페이스에 포함되어야 하는 하드웨어 9904

• 데이터 레지스터

• 장치의 동작 상태를 나타내는 flag

• 장치 번호 디코더

※ I/O 인터페이스 실행 Command 종류 0503

• 제어 Command

• 데이터 출력 Command

• 데이터 입력 Command 3) 입 ․ 출력 버스

① 입 ․ 출력 버스는 주기억장치와 입 ․ 출력 장치 사이의 데이터 전송을 위해 모든 주변장치의 인터페이스에 공통으로 연결된 버스

② 입 ․ 출력 버스는 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 구성 4) 입 ․ 출력장치의 종류

① 입력장치 0308

• OMR, OCR, MICR, 스캐너, 마우스, 라이트 펜, 디지타이저, 키보드 등

② 출력장치 0010

• 모니터, 프린터, 플로터 등

③ 보조기억장치 (입 ․ 출력 겸용 장치) 0106

• 자기 테이프, 자기 디스크, 자기 드럼 등

|오|답|쪽|지|

입 ․ 출력 장치 인터페이스에 포함되어야 하는 하드웨어

오답

✗단어 계수기

|오|답|쪽|지|

I/O 인터페이스 실행 Command 종류 오답

✗메모리 Command

|오|답|쪽|지|

입력장치 종류 오답

✗프린터(printer)

|오|답|쪽|지|

출력장치 종류 오답

✗카드 판독 장치

✗자기 테이프 장치

✗자기 디스크 장치

|오|답|쪽|지|

보조기억장치(입 ․ 출력 겸용 장치) 오답

✗카드판독장치

✗카드천공장치

✗인쇄 장치

(2)

PART 2 | 전자계산기 구조

(2) 기억장치와 입 ․ 출력 장치의 동작 차이

1) 기억장치는 처리 속도가 nano(10-9)의 단위인 전자적인 장치이고, 입 ․ 출력 장 치는 milli(10-3)의 단위인 기계적인 장치이므로 동작방식에는 많은 차이가 있음 2) 기억장치와 입 ․ 출력 장치의 동작 차이점 0505 0003 0303 0305 0503

비교 항목 입 ․ 출력 장치 기억장치

동작의 속도

(가장 중요 항목) 느림 빠름

동작의 자율성 타율 / 자율 타율

정보의 단위 Byte(문자) Word

착오 발생률 많음 적음

※ 입 ․ 출력 장치와 기억장치의 데이터 전송을 위하여 입 ․ 출력 제어기가 필요한 가장 중요한 이유 0203

• 동작속도

(3) 비동기 데이터 전송

1) 핸드셰이킹(Handshaking) 방식 9908

① 컴퓨터와 주변장치사이에 Data 전송을 할 때 입출력의 준비나 완료를 나타내 는 신호(RDY, STB)를 사용하여 Data 입출력을 하는 방식

② 전송을 시작한 장치에 응답하는 제2의 제어신호를 전송함으로써 스트로브 제어 방법보다 높은 융통성과 신뢰성을 가짐

③ 2~3개의 제어선을 이용함 2) 스트로브 펄스(Strobe Pulse) 방식

① 데이터 버스와 1개의 제어선을 이용

② 메모리와 CPU 사이에서 정보를 교환할 때 사용

③ 전송을 시작한 송신 장치는 수신 장치가 데이터를 받았는지를 알 수 없음

(4) 버퍼링과 스풀링

1) 버퍼링 (Buffering) 0409

① 저속의 입 ․ 출력 장치와 고속의 CPU의 처리 속도 차이를 개선하기 위한 방법

② 주기억장치의 일부 공간을 버퍼공간으로 할당하여 처리할 데이터를 임시 기억하여 처리하는 방식

③ 버퍼의 위치는 주기억장치

④ 한번 나와 있는 데이터가 CPU에서 여러 번 사용함

⑤ 많은 데이터를 주기억장치에서 한 번에 가져 나감

⑥ 데이터를 주기억장치에서 읽어 내거나 주기억장치에 저장하기 위해 임시로 자료를 기억하는 공간

2) 스풀링 (Spooling)

① I/O 효율을 높이기 위해 I/O의 내용을 디스크 등에 모아두었다가 처리하는 방식

② 디스크 일부를 매우 큰 버퍼처럼 사용

|오|답|쪽|지|

기억장치와 입 ․ 출력 장치의 동작 차이점 오답

✗에러 보정 방식의 차이

✗입출력장치가 착오(error) 발생률이 적다.

✗버스구성

|오|답|쪽|지|

핸드셰이킹(Handshaking) 방식 오답

✗Polling 방식

✗Interrupt 방식

✗X on/off 방식

|오|답|쪽|지|

버퍼링 (Buffering) 오답

✗주기억 장치 용량을 크게 한다.

(3)

|기|출|문|제|

0505

4. 기억 장치와 입 ․ 출력 장치 간의 차이점이라 볼 수 없는 것은?

가. 동작 속도의 차이

나. 처리하는 정보 단위의 차이 다. 동작의 자율성 정도

라. 에러 보정 방식의 차이

0409

5. 버퍼 메모리의 목적에 해당되지 않는 것은?

가. 주기억 장치 용량을 크게 한다.

나. 데이터를 주기억장치에서 읽어 내거나 주기억장치에 저장하기 위해 임시로 자료를 기억하는 공간이다.

다. 한번 나와 있는 데이터가 CPU에서 여러 번 사용한다.

라. 많은 데이터를 주기억장치에서 한 번에 가져 나간다.

9910 0010

1. 입․출력에 필요한 하드웨어 기능으로서 적합하지 않은 것은?

가. 입․출력 버스 나. 입․출력 인터페이스 다. DMA 제어기 라. 메모리 제어기

9904

2. 프로그램을 통한 입ㆍ출력 방식에서 입ㆍ출력 장치 인터페이스에 포함되어야 하는 하드웨어가 아닌 것은?

가. 데이터 레지스터

나. 장치의 동작 상태를 나타내는 flag 다. 단어 계수기

라. 장치 번호 디코더

0503

3. I/O 인터페이스 실행 Command 종류가 아닌 것은?

가. 제어 Command 나. 메모리 Command

다. 데이터 출력 Command 라. 데이터 입력 Command

3) 버퍼링과 스풀링의 차이점

① 버퍼링은 일반적으로 하드웨어적 구현이지만 스풀링은 소프트웨어적 구현

② 버퍼링은 일반적으로 단일작업 단일사용자이지만 스풀링은 다중작업 다중사용자

③ 버퍼링에서 일반적으로 버퍼의 위치는 주기억장치이지만 스풀링에서 스풀의 위치는 디스크

※ 고급 언어(high-level language)에 대한 특징 0705

• 고급언어로 작성한 프로그램은 하드웨어의 종류에 관계없이 동작하므로 하드웨어에 독립적이고, 프로그램 언어마다 서로 다른 각자의 컴파일러 를 사용하므로 컴파일러에 종속적임

(4)

PART 2 | 전자계산기 구조

6.2 입 ․ 출력 제어방식

(1) CPU의 관여 여부에 따라 나누어짐

1) CPU 관여(O) : Program에 의한 I/O, Interrupt에 의한 I/O 2) CPU 관여(X) : DMA에 의한 I/O, Channel에 의한 I/O

(2) 입 ․ 출력 제어방식

0010 05050509 1) Programmed I/O

① 프로그램을 통한 입 ․ 출력 방식에서 입 ․ 출력 장치 인터페이스에 포함되어야 하는 하드웨어

② 데이터 레지스터

③ 장치의 동작 상태를 나타내는 Flag

④ 장치 번호 디코더 2) Interrupt I/O 0007 05050703

① CPU가 계속 flag를 검사하지 않고 데이터가 준비되면 인터페이스가 CPU에 입 ․ 출력을 요구하고, 입 ․ 출력 전송이 완료되면 CPU는 수행 중이던

프로그램으로 되돌아가서 수행을 재개하는 입 ․ 출력 방식

② CPU가 계속 Flag를 검사하지 않아도 되기 때문에 Programmed I/O보다 효율적임

3) DMA에 의한 I/O

① DMA (Direct Memory Access) 0003 0007 0103 0106 0109 0203 0205 0305 0308 0403 0409 0603 0703 0705 9904 0303 0305

• 데이터 입출력 전송이 CPU를 통하지 않고 직접 주기억장치와 주변장치 사이에서 수행되는 방식

• CPU를 거치지 않고 메모리와 입 ․ 출력장치가 직접 통신하기 때문에 CPU에 부하가 증가되지 않음

• CPU와 DMA 제어기는 메모리와 버스를 공유함

• DMA는 기억장치와 주변장치 사이의 직접적인 데이터 전송을 제공

• DMA는 블록으로 대용량의 데이터를 전송할 수 있음

• 자료를 입 ․ 출력 할 때 가장 효과적인 방법

• 메모리 장치외의 통신에서 CPU보다 우선권을 가지고 있음

• 보다 빠른 데이터의 전송이 가능함

• 데이터 대량전송(burst transfer) 및 사이클 스틸링(cycle stealing)과 관계있는 것

② 사이클 스틸링 (Cycle Stealing) 0109 0203

• DMA 제어기가 한 번에 한 데이터 워드를 전송하고, 버스의 제어를 CPU에게 돌려주는 방법

• Cycle Steal을 이용하면 입 ․ 출력 자료의 전송을 빠르게 처리해 주는 장점이 있음

|오|답|쪽|지|

Interrupt I/O 오답

✗프로그램된 I/O에 의한 방식

✗DMA

(Direct Memory Access)

✗register를 이용한 방식

|오|답|쪽|지|

DMA (Direct Memory Access) 오답

✗Direct Memory

Acknowledge의 약자이다.

✗Direct Main Accumulator 의 약자이다.

✗CPU의 상태보존이 필요하다.

✗DMA는 입출력 전송에 따른 cpu의 부하를 증가시킬 수 있다.

✗속도가 느린 메모리가 사용될 수 있다.

✗마이크로프로세서가 데이터 전송을 제어한다.

✗데이터 전송회로가 보다 덜 복잡하다.

(5)

사이클 스틸(Cycle Steal) 인터럽트(Interrupt)

CPU 상태를 보존할 필요가 없음 CPU(중앙처리장치) 상태를 보존해야 함 잠시 CPU가 쉼 CPU는 인터럽트를 처리해야 함 아무 사이클이나 상관없이

훔치는 것이 가능함

항상 실행 사이클 이후에만 인터럽트가 인지됨

③ DMA vs 인터럽트 9908

• 인터럽트인 경우 주변장치와 처리기 레지스터 간에 자료를 이동시킴

• 대량의 자료전송 시 인터럽트 방법은 중앙처리기의 부담을 증가시킴

• 다양한 인터럽트 처리를 위해서 인터럽트에 우선순위를 부여할 수 있음

④ DMA의 구성 0605

• 워드 카운트 레지스터

• 주소 레지스터

• 자료 버퍼 레지스터

⑤ DMA 과정에서 인터럽트가 발생하는 시점 0609

• DMA 제어기가 자료 전송을 종료했을 때 4) 채널에 의한 I/O

① 채널(Channel) 9910 01060007 0305 0503 0505 0705

• 신호를 보낼 수 있는 전송로

(입ㆍ출력 장치와 주기억장치를 연결하는 중개 역할을 담당하는 부분)

• 입 ․ 출력은 DMA 방법으로도 수행함

• 입 ․ 출력 수행 중 어떤 오류조건에서 중앙처리장치에 인터럽트를 걸 수 있음

• CPU의 명령을 받고 입 ․ 출력 조작을 개시하면 CPU와는 독립적으로 조작함

② 채널 제어장치 0003

• 입 ․ 출력 장치와 CPU 사이에 존재하는 속도의 차이로 인하여 발생하는 단점을 해결하기 위해서 고려됨

③ 채널의 종류 0503

• Selector Channel (선택 채널) 0007

- 입 ․ 출력이 실제로 일어나고 있을 때는 채널 제어기가 임의의 시점에서 볼 때 마치 어느 한 입․출력 장치의 전용인 것처럼 운영되는 채널

- 특정한 한 개의 장치를 독점하여 입 ․ 출력함

• Multiplexer Channel (다중 채널) 9906

- 동시에 여러 개의 입출력 장치를 제어할 수 있는 채널 - 저속 입 ․ 출력장치 제어

• Block Multiplexer Channel

- 동시에 여러 개의 입 ․ 출력 장치를 제어할 수 있는 채널 - 고속 입 ․ 출력장치 제어

※ 입 ․ 출력 드루풋(throughput) 비율이 증가하는 순서 0203

• 폴링 < 인터럽트 < DMA

인터럽트(Interrupt)의 차이점 오답

✗인터럽트가 발생하면 중앙처리장치의 모든 기능은 중지된다.

|오|답|쪽|지|

DMA vs 인터럽트 오답

✗DMA는 프로그램제어에 입출력 방법이다.

|오|답|쪽|지|

DMA의 구성 오답

✗데이지 체인

|오|답|쪽|지|

채널(Channel) 오답

✗자체적으로 자료의 수정 또는 코드 변환 등의 기능을 수행할 수 없다.

|오|답|쪽|지|

채널의 종류 오답

✗software channel

(6)

PART 2 | 전자계산기 구조

|기|출|문|제|

0603

8. 직접 메모리 액세스(DMA)의 특징이 아닌 것은?

가. CPU의 도움 없이 메모리와 I/O 장치 사이에서 전송을 시행한다.

나. CPU와 DMA 제어기는 메모리와 버스를 공유한 다.

다. CPU의 상태 보존은 반드시 필요하다.

라. 사이클 스틸을 발생하여 메모리 장치와 I/O 장치 사이의 자료전송을 수행한다.

0109 0203

9. DMA 제어기가 한번에 한 데이터 워드를 전송하고 버스의 제어를 CPU에게 돌려주는 방법은?

가. DMA 대량 전송 나. 데이지체인

다. 사이클 스틸링 라. 핸드쉐이킹

0605

10. DMA(Direct Memory Access)의 구성에 포함되지 않는 것은 ?

가. 워드 카운트 레지스터 나. 데이지 체인

다. 주소 레지스터 라. 자료 버퍼 레지스터

0609

11. DMA(Direct Memory Access) 과정에서 인터럽트가 발생하는 시점은?

가. DMA가 메모리 참조를 시작할 때

나. DMA 제어기가 자료 전송을 종료했을 때 다. 중앙처리장치가 DMA 제어기를 초기화할 때 라. 사이클 훔침(Cycle stealing)이 발생하는 순간

9910 0106

12. 채널에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

가. 신호를 보낼 수 있는 전송로이다.

나. 입․출력은 DMA방법으로도 수행한다.

다. 입․출력은 수행 중 어떤 오류조건에서 중앙처리 장치에 인터럽트를 걸 수 있다.

라. 자체적으로 자료의 수정 또는 코드 변환 등의 기능을 수행할 수 없다.

0003

13. 입․출력 장치 사이에 존재하는 속도의 인해 발생 하는 단점을 해결하기 위해서 고려된 것은?

가. 콘솔(console)장치 나. 범용레지스터 장치 다. 채널제어장치 라. 터미널 장치

0503

14. 다음 중 채널의 종류가 아닌 것은?

가. software channel

나. character multiplexer channel 다. selector channel

라. block multiplexer channel

0203

15. 입․출력 드루풋(throughput) 비율이 증가하는 순서를 옳게 나열한 것은?

가. 폴링 < 인터럽트 < DMA 나. 폴링 < DMA < 인터럽트 다. 인터럽트 < 폴링 < DMA 라. 인터럽트 < DMA < 폴링

0505

1. 입·출력 제어방식에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

가. 프로세서에 의한 입·출력 제어 방식으로 크게 동 기 방식과 비동기 제어방식으로 구분할 수 있다.

나. 인터럽트 제어 방식은 프로세서에 의한 제어 방식으로 비동기 제어 방식이다.

다. 프로그램 제어 방식은 전용장치 제어 방식으로 동기 방식과 플래그 검사 방식으로 구분할 수 있다.

라. 전용장치에 의한 제어 방식으로 DMA 방식과 Channel 방식이 있다.

0007 0505

2. CPU가 계속 flag를 검사하지 않고 데이터가 준비 되면 인터페이스가 컴퓨터에 알려주고 전송이 완료 되면 수행 중이던 프로그램으로 되돌아가 수행을 재개하는 입․출력 방식은?

가. 프로그램된 I/O에 의한 방식 나. DMA(Direct Memory Access) 다. interrupt에 의한 방식

라. register를 이용한 방식

0003 0103

3. DMA란 무엇인가?

가. 인터럽트와 같다.

나. Direct Memory Acknowledge의 약자이다.

다. Direct Main Accumulator의 약자이다.

라. 메모리와 입출력 디바이스 사이에 데이터의 주고받음이 직접 행해지는 기법

0106 0409 0705

4. 기억소자와 I/O 장치간의 정보교환 때 CPU의 개입 없이 직접 정보 교환이 이루어 질 수 있는 방식은?

가. Strobe 방식 나. 인터럽트 방식

다. Handshaking 방식 라. DMA 방식

0109 0203

5. 입․출력 전송이 중앙처리장치의 레지스터를 경유하지 않고 수행되는 방법은?

가. I/O Interface 나. Strove control 다. interleaving 라. DMA

0205 0308 0703

6. 다음 중 DMA의 설명이 옳지 않은 것은?

가. DMA는 Direct Memory Access의 약자이다.

나. DMA는 기억장치와 주변장치 사이의 직접적인 데이터 전송을 제공한다.

다. DMA는 블록으로 대용량의 데이터를 전송할 수 있다.

라. DMA는 입출력 전송에 따른 cpu의 부하를 증가 시킬 수 있다.

0305

7. 자료를 입․출력 할 때 가장 효과적인 방법은?

가. Programmed 입․출력 나. Interrupt 입․출력

다. Direct memory Access 라. Handshaking

참조

관련 문서

- 축산업으로 인한 환경부담을 낮추고, 사회로부터 인정받아야 중장기적으로 축산업 성장 가능 - 주요과제: 가축분뇨 적정 처리, 온실가스 저감, 축산악취 저감

1) 등록금고지서 홈페이지에 확인 및 출력(한국전통문화대학교 홈페이지에서 출력가능) 2) 전국 농협 또는 우체국에 직접 납부하거나 가상계좌를 이용..

Channel team management Direct Online enablement Partner Portal Access Deal registration. Webinars

Our analysis has shown that automation is already widespread among both domestic and foreign investors in Vietnam, and that both groups plan to continue investing

이는 아직 지부지사에서 확인 및 승인이 완료되지 않은 상태. 지부지사에서 보완처리 및 승인처 리 시

Process data in registers using a number of data processing instructions which are not slowed down by memory access. Store results from registers

HCI의 개념을 바탕으로 인간과 인간, 인간과 기계의 상호작용을 이해하고 움직임을 통 해 경험하고 표현하는 활동이다.. 이러한 과정은 과학기술을 재미있는 활동을

앞서 기술 지도(Roadmap)에서 규정한 TN의 수치는 근래에 들어서는 여러가지 방법으로 결정되지만, 가장 보편적이고 전통적인 방법으로는 DRAM(Dynamic