[system] Computing system3

컴퓨터 시스템의 구성(하드웨어)

컴퓨터의 기본적인 기능

프로그램 실행 – 중앙처리장치가 기억장치로부터 프로그램 코드를 읽고 실행

데이터 저장 – 중앙처리장치가 처리된 데이터를 기억장치에 저장

                       데이터 이동 – 보조기억장치에 저장되어 있는 프로그램과 데이터를 주기억장치로 이동

제어 – 프로그램이 제대로 실행될 수 있도록 각종 제어 신호를 발생

 

중앙처리장치

- 명령어들을 기억장치로부터 인출하여 해독하고 실행

- ALU산술/논리연산장치, Register레지스터, CU제어장치 in CPU

 

@ ALU: 모든 연산자들이 명령에 따라 담겨있음

레지스터: cpu안의 임시기억장치, CPU의 비트 수만큼 저장할 수 있음

기억장치 - 데이터를 저장 예) 주기억장치, 보조기억장치

 

입출력장치

- 컴퓨터 시스템에 모니터와 프린터 등과 같은 여러 장치가 연결되어 사용

- 장치마다 별도의 제어기(Drive) 필요

 

BUS(통로)

- 데이터를 주고받는 통로

•                 주소버스: 중앙처리장치가 기억장치나 입출력장치의 주소정보를 전송하는 신호 선의 집합

; 주소지정버스, 단방향

•                   데이터버스: 중앙처리장치가 기억장치나 입출력장치의 데이터를 보내거나 반대로 기억장치나 입출력장치에서 데이터를 읽어 들일 때 데이터를 전송하기 위한 신호 선의 집합

; 마치 고속버스처럼 데이터를 싣고 cpu로

•                 제어버스: 중앙처리장치가 컴퓨터 시스템 내의 장치들의 동작을 제어하기 위한 신호 선의 집합

; control signal에 따라 제어(cpu가 control signaling함)

  

제어 신호의 종류와 기능

기억장치 읽기 – 지정된 기억장치 주소에 있는 데이터를 데이터 버스에 싣기 위한 신호

   ; 메모리 내용을 버스에 실음

기억장치 쓰기 – 데이터 버스에 있는 데이터를 지정된 기억장치 주소에 쓰기 위한 신호

   ; cpu의 내용을 메모리에 저장(데이터버스 데이터를 메모리에)

입출력 읽기 – 지정된 입출력장치로부터 데이터를 읽어서 데이터 버스에 싣기 위한 신호

입출력 쓰기 – 데이터 버스에 있는 데이터를 지정된 입출력장치로 출력시키기 위한 신호

버스 요구 – 컴퓨터 시스템의 장치가 버스를 사용해야 할 경우 버스 요청을 요구하기 위한 신호

; 가만히 기다리는 것이 아니고 버스를 쓰겠다는 요구를 해야 함

인터럽트 요구 – 인터럽트가 실행을 위해 대기하고 있음을 나타내는 신호

클럭 – 컴퓨터 시스템의 각 장치들의 동작을 동기화 시키는데 사용되는 신호 

@ 클럭(≒맥박; 항상 일정하게 뜀, 조밀할수록 성능 좋음)

- Synchronalization동기화시 사용

; 주신호등과 보행자신호등을 동기화 시켜야 하는 것처럼

- resource(cpu, 파일, 프로그램 등)가 부족하거나 사용자(장치프로그램)가 자원보다 많을 때, 많은 것이 한꺼번에 요구할 시, 접근·처리순서 결정

- if not) 균형이 깨지고 문제가 발생함