(전자계산기 구조) 입·출력 제어 방식

입·출력 제어 방식

• Programmed I/O

- I/O가 완료되었는지 CPU가 상태 Flag를 계속 조사하여 I/O가 완료 되었으면 MDR(Memory Data Register)과 AC 사이의 자료 전송을 CPU가 직접 처리하는 I/O 방식

- 입·출력에 필요한 대부분의 일을 CPU가 하므로 Interface는 MDR(MBR), Flag, 장치 번호 디코더로만 구성됨

- I/O 작업 시 CPU는 계속 I/O 작업에 관여해야 하기 때문에 다른 작업을 할 수 없다는 단점

• Interrupt I/O

- 입·출력을 하기 위해 CPU가 계속 Flag를 검사 하지 않고, 데이터 전송할 준비가 되면 입 출력 인터페이스가 컴퓨터에게 알림

- 입·출력 인터페이스는 CPU에게 인터럽트 신호를 보내 입·출력을 알림

- CPU가 계속 Flag를 검사하지 않아도 되기 때문에 Programmed I/O보다 효율적

• DMA(Direct Memory Access)에 의한 I/O

- 입·출력 장치가 직접 주기억장치를 접근하여 Data Block을 입·출력하는 방식

- 출력 전송이 CPU의 레지스터를 경유하지 않고 수행

- CPU를 거치지 않기 때문에 CPU의 부담없이 보다 빠른 데이터의 전송이 가능

- CPU는 I/O에 필요한 정보를 DMA 제어기에 알려 I/O 동작을 개시시킨후 I/O동작에 간섭하지 않고 다른 프로그램을 할당하여 수행

- DMA의 우선순위는 메모리 참조의 경우 중앙처리장치보다 상대적으로 높음

- 인터럽트 신호를 발생시켜 CPU에게 종료를 알림

- Cycle Steal 방식을 이용하여 데이터 전송

- CPU에서 DMA제어기로 보내는 자료 : I/O장치의 주소, 데이터가 있는 주기억장치의 시작 주소, DMA를 시작시키는 명령, 입·출력 하고자 하는 자료의 양, 입력 또는 출력을 결정하는 명령

• Channel에 의한 I/O

- I/O를 위한 특별한 명령어를 I/O 프로세서에게 수행토록 하여 CPU 관여 없이 주기억장치와 입·출력을 제어하는 입·출력 전용 프로세서(IOP)

- 채널은 DMA 제어기의 한계를 극복하기 위하여 고안

- 채널 제어기는 채널 명령어로 작성된 채널 프로그램을 해독하고 실행하여 입·출력 동작을 처리함