System Bus / Interrupt 요청

목차

1. Bus
2. System Bus
3. 구성 요소간의 통신 과정
4. Interrupt 

Bus

Bus

1. 역할 : 각 컴포넌트 사이에서 데이터 통신을 위한 통로
2. 컴포넌트 : CPU, 메모리, I/O 장치 등 
3. 예시 : CPU(컴포넌트)가 처리한 데이터들이 모니터(컴포넌트)에 출력되거나 메모리(컴포넌트)에 저장되기 위해서 각 컴포넌트 끼리 데이터 통신을 도움
4. 종류
   1. System Bus : CPU와 메모리를 연결하는 Subsystem
   2. I/O Bus : 메모리와 다른 입출력 장치와 통신하는 Subsystem

 

 

 

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System Bus

System Bus가 전송할 수 있는 정보의 3가지 타입

 

데이터 버스 (Data Bus)

1. 쓰는 경우에는 쓰고자 하는 데이터 값
2. CPU 내부 모듈들 간의 사이, CPU와 메인 메모리(RAM) 사이, RAM과 입출력 장치 사이에서 데이터가 이동하는 경로
3. 양방향 데이터 정보 전송

 

주소 버스 (Address Bus)

1. 데이터를 쓰거나 읽고자 하는 주기억 장치의 주소값
2. CPU가 사용하고자 하는 데이터가 위치한 주소 정보가 이동하는 경로
3. CPU -> 메모리 단방향 주소 정보 전송

 

컨트롤 버스 (Control Bus)

1. 기억장치 읽기/쓰기 신호
2. CPU에서 발생하는 제어 명령이나 상태 신호 정보가 이동하는 경로
3. Read & Write 신호 전달

 

 

 

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구성 요소간의 통신 과정

CPU <-> Memory

1. Load 과정
   1. Address Bus : 메모리에서 불러올 데이터가 저장된 주소값 전달 (CPU -> Memory)
   2. Control Bus : Memory Read 신호 전달 (CPU -> Memory)
   3. Data Bus : 메모리의 해당 주소에 저장된 값 전달 (Memory -> CPU)
2. Store 과정
   1. Address Bus : 메모리에서 해당 데이터를 저장할 주소값 전달 (CPU -> Memory)
   2. Control Bus : Memory Write 신호 전달 (CPU -> Memory)
   3. Data Bus : 저장할 데이터 전달 (CPU -> Memroy)

 

CPU <-> I/O Unit

1. Input 과정
   1. Address Bus : 해당 입출력 장치의 포트 번호 전달 (CPU -> I/O Unit)
   2. Control Bus : I/O Read (Input) 신호 전달 (CPU -> I/O Unit)
   3. Data Bus : 해당 입출력 장치에서 데이터 전달 (I/O Unit -> CPU)
2. Output 과정
   1. Address Bus : 해당 입출력 장치의 포트 번호 전달 (CPU -> I/O Unit)
   2. Control Bus : I/O Write (Output) 신호 전달 (CPU -> I/O Unit)
   3. Data Bus : 해당 입출력 장치에 데이터 전달 (CPU -> I/O Unit)
3. Inputerrupt 과정
   1. Control Bus : I/O Wtire 또는 Read 인터럽트 요청 (I/O Unit -> CPU)
   2. Control Bus : I/O Write 또는 Read 신호 전달 (CPU -> I/O Unit)

 

 

 

 

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Interrupt 

인터럽트

1. CPU의 정상적인 프로그램 실행을 방해하고 요청을 보내는 것
2. 인터럽트를 받으면 CPU는 일을 중단하고 요청 받은 일을 처리한다
3. 종류
   1. 내부 인터럽트
   2. 외부 인터럽트

 

내부 인터럽트

1. 하드웨어 고장
   1. 컴퓨터 고장
   2. 데이터 전달 과정에서의 bit 오류
   3. 전원 off 경우
2. 실행할 수 없는 명령어 : 기억장치에서 인출한 명령어의 비트 패턴이 정의되어 있지 않은 경우
3. 명령어 실행 오류 : 나누기 0을 하는 경우
4. 사용 권한 위배 : 사용자가 운영체제만 사용할 수 있는 자원에 액세스하는 경우

 

외부 인터럽트

1. 입출력 장치에 의해 발생하는 경우
2. 타이머 인터럽트 : 타이머가 일정한 시간 간격으로 CPU에게 인터럽트 요청
3. 입출력 인터럽트 : I/O 장치가 CPU에게 입출력 준비가 완료되었음을 알리기 위해 인터럽트 요

 

 

 

참고 : https://kangmanjoo.tistory.com/171

[CA] - 시스템 버스(Bus)란?

 

참고 : https://whatisthenext.tistory.com/147

[컴퓨터구조] 인터럽트(Interrupt)란?