1. 인터럽트 (Interrupt)
📌 인터럽트 : 인터럽트 당한 시점의 레지스터와 program counter를 save한 후, CPU의 제어를 인터럽트 처리 루틴에 넘긴다
📌 interrupt (넓은 의미)
✓ interrupt (하드웨어 인터럽트) : 하드웨어가 발생시킨 인터럽트
✓ Trap (소프트웨어 인터럽트)
• Exception : 프로그램이 오류를 범한 경우
• System call : 프로그램이 커널 함수를 호출하는 경우
📌 인터럽트 관련 용어
✓ 인터럽트 벡터 : 해당 인터럽트의 처리 루틴 주소를 가지고 있음
(운영체제의 어디에 있는 코드를 실행해야하는지, 인터럽트 종류별로 실행해야될 코드의 위치를 담고 있음)
✓ 인터럽트 처리 루틴 (=interrupt Service Routine, 인터럽트 핸들러) : 해당 인터럽트를 처리하는 커널 함수
(벡터의 주소에 가면, 해당 인터럽트에서 무슨 일을 해야하는지 기계어로 정의되있는 것)
♦️ 현대의 운영체제는 인터럽트에 의해 구동됨
2. 시스템콜 (System Call)
사용자 프로그램이 운영체제의 서비스를 받기 위해 커널 함수를 호출하는 것
(사용자 프로그램이 자신의 기계어를 통해서 인터럽트 라인을 세팅하여 운영체제에게 CPU제어권을 넘긴다)
3. Device Controller
📌 I/O device controller
✓ 해당 I/O 장치유형을 관리하는 일종의 작은 CPU
✓ 제어 정보를 위해 control register, status register를 가짐
✓ local buffer를 가짐 (일종의 data register)
📌 I/O는 실제 device와 local buffer 사이에서 일어남
📌 Device controller는 I/O가 끝났을 경우 interrupt로 CPU에 그 사실을 알림
• device driver (장치구동기) : OS 코드 중 각 장치별 처리루틴 → software
CPU가 부탁을 하는 기계어 ( CPU가 수행하는 코드 )
• 펌(펑?)웨어 : 디바이스 드라이버에서 수행되는 코드
• device controller (장치제어기) : 각 장치를 통제하는 일종의 작은 CPU → hardware
4. 동기식 입출력과 비동기식 입출력
📌 동기식 입출력 (synchronous I/O)
✓ I/O 요청 후 입출력 작업이 완료된 후에야 제어가 사용자 프로그램에 넘어감
✓ 구현 방법 1 : I/O가 끝날 때까지 CPU를 낭비시킴
매시점 하나의 I/O만 일어날 수 있음
✓ 구현 방법 2 : I/O가 완료될 때까지 해당 프로그램에게서 CPU를 빼앗음
I/O 처리를 기다리는 줄에 그 프로그램을 줄 세움
다른 프로그램에게 CPU를 줌
📌 비동기식 입출력 (asynchronous I/O)
✓ I/O가 시작된 후 입출력 작업이 끝나기를 기다리지 않고 제어가 사용자 프로그램에 즉시 넘어감
◎ 두 경우 모두 I/O의 완료는 인터럽트로 알려줌
5. DMA (Direct Memory Access)
✓ 빠른 입출력 장치를 메모리에 가까운 속도로 처리하기 위해 사용
✓ CPU의 중재 없이 device controller가 device의 buffer storage의 내용을 메모리에 block 단위로 직접 전송
✓ 바이트 단위가 아니라 block 단위로 인터럽트를 발생시킴
(인터럽트 너무 자주 걸리는 것 방지위해 필요한 장치)
6. 서로 다른 입출력 기계어
📌 I/O를 수행하는 special instruction에 의해
📌 Memory Mapped I/O에 의해
