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DMA(Direct Memory Access)시스템/운영체제 2020. 4. 23. 21:12
DMA(Direct Memory Access) 인터럽트 구동 I/O 형태는 소량의 데이터를 이동하는 데는 좋지만 대량 데이터 이동에 사용될 때는 높은 오버헤드를 유발한다. 이러한 문제점을 해결해 주는 것이 바로 DMA(Direct Memory Access)이다. DMA는 장치 제어기가 CPU에게 인터럽트를 요청하지 않고 바로 메인 메모리와 통신을 한다. 장치 제어기는 CPU 개입 없이 로컬 버퍼로부터 메인 메모리로 많은 양의 데이터 블록들을 직접 전송할 수 있다. DMA가 일어나는 시간 동안에 CPU는 다른 작업을 수행할 수 있다. DMA는 고속의 입출력 장치에서 사용된다.
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인터럽트시스템/운영체제 2020. 4. 22. 12:44
인터럽트란? 하드웨어는 어느 순간이든 시스템 버스를 통해 CPU에 신호를 보내어 인터럽트를 발생시킨다. Interrupt를 직역하면 '방해하다'라는 뜻이다. 즉 CPU가 하는 일을 방해하고 자신의 일을 먼저 해줄 것을 요청하는 것이다. '방해'라는 어감이 부정적이지만, 인터럽트가 부정적인 요청은 아니고 시스템에서 굉장히 중요한 역할을 한다. CPU에서 처리되는 모든 명령어들의 우선순위들이 있는데, 중요하지 않은 일을 먼저 하고 있다해서 나중에 발생한 중요한 일을 처리하지 않으면 컴퓨터를 사용하는 사용자는 미쳐버릴 수 있다. 키보드에 타자를 쳐서 화면에 출력하는 것도 모두 인터럽트라고 생각하면 된다. CPU가 하는 일이 있으니 키보드의 인터럽트를 받지 않고 화면에 출력하지 못 하면 미치지 않겠는가? 이제 ..
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컴퓨터 시스템의 구성시스템/운영체제 2020. 4. 22. 12:06
컴퓨터 시스템의 동작 CPU, 메인 메모리와 장치 제어기(device controller)는 시스템 버스로 서로 연결되어 있다. CPU와 장치 제어기는 메모리 사이클(meomory cycle)을 얻기 위해 서로 경쟁하면서 동시에 수행한다. Device Controller의 특징 각 장치 제어기는 자신의 local buffer를 가진다. local buffer와 특정 목적의 레지스터들을 관리한다. 장치와 장치 제어기의 local buffer 사이에 데이터 전송을 담당한다. Device Driver의 특징 운영체제는 각 장치 제어기를 위한 장치 드라이버를 가진다. 운영체제의 장치 드라이버는 장치 제어기의 동작을 이해하고 연동한다. 운영체제는 여러 장치 드라이버의 지원을 위해 공통된 인터페이스를 제공한다. 입..
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컴퓨터 부팅 과정시스템/운영체제 2020. 4. 21. 22:41
컴퓨터를 켰을 때, 가장 먼저 실행되는 프로그램은 부트스트랩[Boot stap] 프로그램이다. 부트스트랩은 ROM이나 EPROM 등의 펌웨어[Firmware]에 저장된다. 부트스트랩이 실행되면서 시스템의 모든 기능을 초기화 하고 운영체제의 커널을 메모리에 로딩하고 실행을 하면서 컴퓨터가 켜진다. 이 과정을 step by step로 설명해보겠다. 전원이 켜진다. CPU가 ROM 안에 BIOS를 찾고 실행을 한다. BIOS는 HW가 이상이 없는지 체크하고 초기화를 한다. CPU는 전원이 들어오면 메모리에 0x0000번째 명령어를 실행하고 순차적으로 0x0001번째 명령어를 실행한다. 하지만, RAM은 휘발성 메모리이기 때문에 전원이 꺼지면 메모리에 아무것도 없다. 그 뜻은 CPU는 전원이 들어온 시점에 0x..
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운영체제란?시스템/운영체제 2020. 4. 21. 22:16
운영체제의 여러가지 정의가 있겠지만, 운영체제는 다음과 같은 사항을 기본적으로 제공해야 한다. 환경 관리 : 사용자가 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공해야 한다. 자원 관리 : 프로세스가 작업을 수행하기 위한 시스템의 cpu, 메모리 공간, 파일 저장 공간과 같은 자원을 할당하고 프로세스가 종료되면 반환해야 한다. 프로세스 관리 : 컴퓨터의 부적절한 사용과 에러를 방지하기 위해 사용자 프로그램의 수행을 제어한다. 즉 운영체제는 컴퓨터 '하드웨어'를 관리하는 시스템 프로그램으로, 응용 프로그램을 위한 기반을 제공하며 사용자와 하드웨어 사이에서 중재자 역할을 한다. 운영체제의 특징 컴퓨터의 부팅 : 컴퓨터를 부팅[booting]해서 컴퓨터를 시작한다. 사용자 인터페이스 제공 : 사용자가 ..