컴퓨터 구조(Computer Architecture) - Input/Output

컴퓨터 구조(Computer Architecture) - Input/Output

1. Generic Model of an I/O Module

 

2. External Device Block Diagram

 

3. I/O Modeule Structure

 

4. I/O operation

- Programmed I/O

* 데이터가 processor와 I/O module간에 교환된다.
* processor가 직접적인 I/O컨트롤을 주는 프로그램을 실행한다.
* processor는 I/O operation이 완료될 때 까지 기다려야 한다.
* I/O module보다 processor의 속도가 빠르면 기다리는 시간이 소요된다.

- Interrupt-driven I/O

* processor는 I/O opreration이 완료될 때 까지 다른 작업을 수행하며, 완료시 interrupt된다.

- Direct memory access (DMA)

* I/O module과 main memory가 processor를 거치지 않고 데이터를 직접 교환한다.

 

5. I/O Commands

- Control : 주변장치를 활성화시키고 어떠한 작업을 수행할지 알려주는데에 사용

- Test : I/O module과 주변장치의 연결상태를 테스트하는데에 사용

- Read : 주변장치로부터 데이터를 받아오고 internal buffer에 가져다놓는 역할

- Write : 주변장치로 데이터를 이동

 

6. I/O Mapping Summary

- Memory mapped I/O

* device와 memory가 address space를 공유
* I/O가 memory를 read/write하는 것으로 여긴다.
* I/O에 사용되는 특별한 명령이 없다.

- Isolated I/O

* address space와 구분된다.
* I/O 또는 memory select line이 필요하다.
* I/O에 사용된느 특별한 명령이 있다.

 

7. Changes in Memory and Registers for an Interrupt

 

8. Drawbacks of Programmed and Interrupt-Driven I/O

- The I/O transfer rate is limited by the speed with which the processor can test and service a device

- The processor is tied up in managing an I/O transfer; a number of instructions must be executed for each I/O transfer

=> 큰 데이터를 이동시킬 때에는 DMA가 효과적이다.

 

9. 8237 DMA Usage of System Bus

DREQ -> HRQ -> HLDA -> DACK 순서