컴퓨터 구조론 시스템의 구성 간단 정리

시스템의 구성

출처 : 컴퓨터구조론 김종현 지음

• 시스템 버스

  CPU와 시스템 내의 다른 요소들 사이에 정보를 교환하는 통로

  주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 이루어짐

• 주소 버스

  CPU가 외부로 발생하는 주소 정보를 전송하는 신호 선들의 집합

  CPU에 의해 발생되어 기억장치와 I/O 장치로 보내지는 정보이기 때문에 단방향성

  주소 선들의 수는 CPU와 접속될 수 있는 최대 기억장치 용량을 결정

  CPU가 발생하는 주소 비트들의 수를 주소 버스의 폭이라고 하며 폭의 비트수에 따라 기억 장치들의 주소 수를 지정해 줄 수 있음

• 데이터 버스

  CPU가 기억장치 혹은 I/O 장치와의 사이에 데이터를 전송하기 위한 신호 선들의 집합

  폭은 한 번에 전송될 수 있는 데이터 비트의 수를 결정

  읽기, 쓰기를 해야하기 때문에 양방향으로 이어져있음

• 제어 버스

  CPU가 시스템 내의 각종 요소들의 동작을 제어하는데 필요한 신호 선들의 집합

  제어 신호 선들의 수는 CPU에 따라，혹은 시스템 구성에 따라 달라짐

  가장 기본적인 제어 신호들로는 기억장치 읽기/ 쓰기 신호, I/O 읽기/쓰기 신호가 있음

• 엑세스

  CPU가 데이터를 기억장치의 특정 장소에 저장하거나 이미 저장되어 있는 내용을 읽는 동작

• CPU 의 기억장치 읽기/쓰기

  주소 버스를 통해 접속할 메모리 주소를 보냄

  데이터 버스를 통해 데이터를 읽거나 씀

  제어 버스를 통해 기억 장치를 통제함

• 기억장치 쓰기 시간

  주소 버스, 데이터 버스, 읽기 신호가 켜지고 저장 작업을 완료하는데 걸리는 시간

• 기억장치 읽기 시간

  주소 버스, 쓰기 신호가 켜지고 주소를 해독하고 데이터 버스를 통해 데이터 인출 작업을 완료하는데 걸리는 시간

• CPU 의 I/O 장치 접속

  CPU 와 I/O 가 직접 연결되지 않고 데이터 버스와 연결된 제어기나 인터페이스 회로를 통해 접속함

  제어기에는 데이터 레지스터와 상태 레지스터가 있음

  CPU는 상태 레지스터를 계속 확인하고 상태 레지스터의 값이 0/1 일 때 아무것도 안 함/데이터 레지스터에 값을 읽거나 씀

• 데이터 버퍼

  데이터 레지스터에는 CPU와 I/O 장치 사이에서 임시 저장 장소 역할을 하기 때문에 데이터 버퍼라고 부르기도 함

• 보조 저장장치

  보조 저장장치 또한 제어기가 달려있기 때문에 I/O 장치와 같은 방법으로 접속함

• CPU 와 제어기

  CPU가 제어기를 사용하기 위해선 각 제어기를 구분하고 정보를 주고받을 수 있어야 함

  각 제어기의 상태 레지스터와 데이터 레지스터에 각각 주소를 배정하여 한 단어 길이의 기억 장치로 간주하고 기억 장치와 같은 방식으로 데이터를 읽고 씀

• 전체 시스템의 구성

  CPU, I/O, 주기억 장치가 시스템 버스를 통해 서로 접속하여 프로그램 실행, 데이터 저장, 데이터 이동, 데이터 입력 및 출력, 제어