전자계산기 일반 - 입출력, 기억, 연산 장치

애플펜슬은 지금 병원에 가있어요... ㅜㅜ

입력장치

키보드, 마우스, OMR, OCR, MICR, 디지타이저, 스캐너, CIM 등

턴어라운드 시스템 Turnaround System

하나의 작업이 컴퓨터 내에 입력된 뒤, 다시 재입력시켜 결과를 얻는 시스템

( OMR을 읽고 -> 그 정보로 다시 결과를 얻는다 )

출력장치

영상표시장치 ( 모니터 ), XY플로터, 프린터, COM ( 마이크로필름 출력 장치 )

입출력장치

콘솔 Console

컴퓨터 동작 제어, 입출력 장치 선택, 기억 장치 정보 제어, 사용자와 컴퓨터의 대화창구

특수 입출력 방식

Key - to - Disk : 키보드에서 자기 디스크에 직접 정보를 입력

Key - to - Tape : 키보드에서 자기 테이브에 직접 정보를 입력

Tape - to - Disk : 테이프에 입력된 정보를 디스크에 기록

단말장치

원격지에 설치되어 입출력을 담당

입출력 채널 Input Output Channel

채널 Channel

CPU의 처리 효율 증가 + 빠른 데이터 입출력

입출력장치와 메모리 사이의 속도차 극복

CPU와 독립적으로 움직임 + 작업 완료시 인터럽트로 알림

채널 종류

셀렉터 채널 Selector Channel

고속 입출력 장치 ( 자기 테이프, 자기 디스크 )

한 번에 한 개씩

블록 단위

멀티플렉서 채널 Multiplexer Channel

저속 입출력 장치 ( 카드리더, 프린터 )

한 번에 여러 개

바이트 단위

블록 멀티플렉서 채널 Block Multiplexer Channel

셀렉터 + 멀티플렉서의 장점만

블록 단위

채널 기능

입출력 명령 해독 + 실행 지시 + 제어

DMA Direct Memory Access

CPU와 독립적으로 움직이는 방식

고속, 대량의 데이터 전송 가능

Cycle Stealing : CPU가 주기억 장치를 사용할 때, 우선순위를 높여 주기억 장치를 이용

인터럽트 Interrupt

프로그램 처리중 특수한 상태 -> 프로그램 일시 중지, 처리 -> 프로그램으로 복귀

CPU에게 인터럽트를 요청 -> 수행중인 프로그램 저장 -> 인터럽트 식별, 처리 -> 복귀

주기억장치

컴퓨터 내부의 기억장치

빠른 처리속도, 제한된 용량

ROM ( Read Only Memory )

읽기만 가능한 장치, 비휘발성

OS에서 장치 구동을 위한 내용을 탑재

ROM : 제조사에서 넣은 내용만

PROM : 사용자가 한 번 기록 가능 / 수정불가

EPROM : 자외선을 통해 삭제, 수정이 가능

EEPROM : 전기적인 방법으로 삭제, 수정이 가능

RAM ( Random Access Memory )

읽기 쓰기 가능, 휘발성

SRAM : 빠름, 전력소모 큼, 캐쉬메모리로 활용

DRAM : 주기억장치, 시간이 지나면 전하 방전 , 재충전이 필요

보조기억장치

처리속도는 느리지만 대용량의 기억장치, 비휘발성

자기 디스크 ( Magnetic Disk )

금속 원판에 자성 물질

용량 큼, 빠름, 순차 비순차 모두 가능

자기 테이프 ( Magnetic Tape )

순차접근만 가능

일괄 처리방식

기타기억장치

캐쉬 기억장치 Cache Memory

CPU와 주기억장치 사이의 고속 버퍼 메모리

자주사용을 미리 저장 -> 메모리 접근 시간 단축

연상 기억 장치 Associative Memory

메모리에 저장된 정보 찾을 때 접근

가상 기억 장치 Virtual Memory

주기억장소를 보조기억장치까지 확장

속도는 느리지만, 주기억공간 확대에 목적

연산 장치 ALU

산술연산과 논리연산을 담당

누산기 ACC, 가산기, 데이터 레지스터, 상태 레지스터, 보스기

레지스터 Register

CPU 내부의 임시기억장소 ( 연산 속도 향상 )

새로운 내용이 들어온 경우 원래 있던 내용은 삭제

종류

Shift 레지스터 : Clock Pulse에 따라 기억된 내용을 한 자리씩 이동으로 승제연산

인덱스 레지스터 : 유효 번지 상대적 계산

베이스 레지스터 : 유효 번지 절대적 계산

버퍼 레지스터 : 일시적 기억용 레지스터

마이크로프로세서

CPU 기능 수행을 위해 만든 고밀도 직접회로

연산 장치, 제어 장치, 레지스터로 구성

기억, 연산, 전달, 제어기능

CISC

명령어가 많은 CPU

처리속도는 느리다.

일반 프로세서로 활용

RISC

명령어 축약형 CPU, 명령어 종류가 적음

LOAD 와 STORE로 메모리접근

프로그래밍이 어려우나 처리 속도가 빠름

BUS

CPU, 주기억장치, 입출력장치간의 통로