컴퓨터 시스템의 구조 메모리 및 입출력 장치 등의 하드웨어 장치에는 '컨트롤러'가 장착되어 있음 컨트롤러는 컴퓨터 전체에 CPU라는 중앙처리장치가 있듯이 각 하드웨어 장치마다 존재하면서 제어하는 작은 CPU 운영체제는 여러 프로그램이 동시에 수행되는 시스템을 위한 OS로 컴퓨터 부팅부터 항상 수행되면서 각종 자원들을 관리해야 하므로 항상 메모리에 올라가있다. 하지만 운영체제의 모든 코드를 다 메모리에 상주시키면 메모리 낭비가 발생하기 때문에 메모리에 올라가 있는 부분은 전체 운영체제 중에서 핵심적인 부분에 한정된다. 이를 '커널(Kernel)'이라고 부른다.

운영체제는 각종 하드웨어 및 소프트웨어 자원 관리 뿐만 아니라 사용자 프로그램에 필요한 서비스도 제공한다. 이처럼 운영체제가 해야할 일을 개발자가 미리 프로그래밍 해서 커널내에 포함시켜두는데, 이 중 하나가 '인터럽트 처리 루틴'이다. 인터럽트 처리 루틴 다양한 인터럽트에 대해 각각 처리해야 할 업무들을 정의 EX ) 1. 디스크 컨트롤러가 인터럽트 발생 2. CPU는 하던 일을 멈추고 이 인터럽트가 발생했을 때 수행하도록 정의된 코드를 찾아 수행 3. 수행한 일은 디스크의 로컬버퍼에 있는 내용을 사용자 프로그램의 메모리로 전달 4. 해당 프로그램이 CPU를 할당받을 경우 다음 명령을 수행할 수 있도록 표시하는 일 하드웨어 인터럽트 하드웨어 인터럽트는 컨트롤러 등 하드웨어 장치가 CPU의 인터럽트 라인을..

인터럽트 핸들링 인터럽트 핸들링(Interrupt Handling) 인터럽트가 발생한 경우 처리해야 할 일의 절차 CPU에서 명령이 실행될 때 CPU내부의 임시 기억장치인 레지스터(Register)에서 데이터를 읽거나 쓰면서 작업을 하는데, 이때 인터럽트 발생으로 새로운 명령을 실행하면 기존의 레지스터 값들이 지워지게 되므로 CPU내의 이러한 상태를 저장한 이후에 인터럽트 처리가 이루어질 수 있도록 한다. PCB(Process Control Block) : 프로세스 제어블록 운영체제가 현재 시스템 내에서 실행되는 프로그램들을 관리하기 위해 두는 자료구조 EX ) 1. 프로그램 실행 중 인터럽트 발생 2. 프로그램이 실행 중이던 코드의 메모리 주소와 레지스터 값, 하드웨어 상태 등을 PCB에 저장 3. C..

입출력 구조 입출력 방식 동기식 입출력(Synchronous I/O) : 입출력 요청이 있을 때, 입출력 작업이 완료된 후에 그 프로그램의 후속 작업 수행 가능한 방식 CPU 제어권이 입출력 하는 동안에는 인터럽트에 있기 때문에 입출력 연산이 끝날 때 까지 CPU는 인터럽트를 기다리면서 자원을 낭비하게 된다. 또한 CPU의 명령속도는 빠르지만 입출력 장치에서 데이터를 읽어오는 등의 입출력 연산은 상대적으로 느리다. 이러한 이유로 일반적으로 프로그램이 입출력을 수행 중인 경우에는 CPU를 다른 프로그램에 이양해 CPU가 계속 쉬지 않고 계속 일 할 수 있도록 관리한다. 입출력이 완료될 때 까지 해당 프로그램에는 CPU를 할당하지 않는다. 따라서 이를 관리하기 위해 운영체제는 프로그램을 몇가지 상태로 나누고..

CPU연산과 I/O연산 "컴퓨터에서 연산을 한다는 것 = CPU가 무엇인가 일을 한다는 것" 입출력 장치의 I/O 연산은 입출력 컨트롤러사 담당하고, 컴퓨터 내에서 수행되는 연산은 메인 CPU가 담당하며, 입출력 장치와 메인 CPU는 동시에 수행 가능 로컬버퍼(Local Buffer) 각 장치마다 이를 제어하기 위해 설치된 장치 컨트롤러는 장치로부터 들어오고 나가는 데이터를 ㅇ미시로 저장하기 위한 작은 메모리를 가지고 있음 기본적으로 CPU는 매 시점 메모리에서 명령을 하나씩 읽어서 수행하는데, 그때마다 CPU 옆의 인터럽트 라인에서 신호가 들어오는지 확인한다. 인터럽트가 발생하면 다음 명령을 수행하기 전에 인터럽트를 처리하고 다름 명령을 계속 수행한다. 인터럽트(Interrupt) 키보드 입력 또는 요..

근대적 컴퓨터의 역사 1세대 컴퓨터 1940 후반 ~ 진공관 기반의 컴퓨터 2세대 컴퓨터 1950 후반 ~ 트랜지스터 기반의 컴퓨터 3세대 컴퓨터 1960 후반 ~ 집적회로(IC) 기반의 컴퓨터 4세대 컴퓨터 1970 후반~ 고밀도 집적회로(VLSI) 기반의 컴퓨터 1940년대 후반 ~ 19050년대 초반 : ENIAC, UNIVAC I 등 진공관 기반의 컴퓨터 진공관은 전구 크기의 유리관으로 구성되며 스위칭 회로를 내장하고 있다. 전문 기술자가 컴퓨터를 프로그램하고, 관리해야한다. 부피가 매우커서 하나의 컴퓨터가 센터 건물 전체를 차지 수명이 짧아 신뢰성 문제 발생 * 컴퓨터 자체의 처리 능력에 대한 발전과 함께 과학적인 목적의 대용량 수치 계산이 가능해지는 등 컴퓨터의 응용에 대해서도 많은 발전이 시..