[컴퓨터 구조] 컴퓨터 구성 요소 간 통신
▶ 시스템 버스
구성요소들 서로간의 정보를 주고받는 통로를 시스템 버스라고 한다.
- 양방향성: 기억장치 읽기 동작과 기억장치 쓰기 동작을 모두 처리해야 하기 때문
- 단방향성: 주소가 CPU로부터 기억장치 혹은 I/O 장치들로 전송되는 정보이기 때문
데이터 버스 | 주소 버스 | 제어 버스 | |
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역할 | 데이터 전송 CPU와 기억장치(예: RAM, ROM) 또는 입출력 장치 사이에서 데이터를 전송하는 통신 경로 |
기억장치에 대해 쓰기/읽기 동작 CPU에서 발생한 기억장치의 주소 정보, 기억 번지를 RAM이나 ROM과 같은 기억장치로 전달하는 통신 경로 |
제어 신호 전송 데이터 흐름을 제어하는 요구 제어 신호와 확인 제어 신호 전송하는 통신 경로 |
방향 | 양방향 입출력 장치로부터 값을 받아오기도 하고, 값들을 RAM이나 ROM같은 기억장치에 넣어놓기도 하기 때문에 양방향성을 띔 |
단방향 CPU → 기억장치 및 I/O 제어기 CPU에서 메모리나 I/O 로 주소를 지정하는 경우는 있지만, CPU에는 주소가 없기 때문에 CPU를 향한 주소 지정은 할 수 없음. 따라서 단방향성을 띔 |
양방향 데이터, 주소 등 시스템 전반에 대한 제어를 해야하기 때문에 양방향성을 띔, |
▶ CPU와 기억장치의 접속
CPU는 기억장치에 읽기 신호와 쓰기 신호를 보내어 이미 저장되어 있는 내용을 기억장치로부터 읽어오는데, 이를 엑세스 한다고 말한다.
신호 종류 | 설명 |
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기억장치 쓰기 신호 | 주소 버스에 실린 데이터를 주소가 지정하는 기억장소에 저장하도록 하는 제어 신호. 연산을 완료한 값을 저장하는 경우 기억장치를 쓸 것이다. |
기억장치 읽기 신호 | 주소가 지정하는 기억장소의 내용을 읽어서 데이터 버스에 전달하는 제어 신호. 연산을 위해서 어떠한 데이터를 읽어와야 할 경우에는 기억장치 읽기 신호를 보낼 것이다. |
입출력 쓰기 신호 | 버스에 실린 데이터를 지정된 I/0 장치로 출력되게 하는 제어 신호. |
입출력 읽기 신호 | 지정된 I/0 장치로부터 데이터를 읽어서 데이터 버스에 실리게 하는 제어 신호. |
전송 확인 신호 | 데이터 전송 동작이 완료되었음을 알려주는 신호. |
▶ 기억장치 시간 흐름도
CPU가 기억장치에 접근해서 저장하거나 데이터를 불러들어올 때 시간이 다르다.
▷ 쓰기 동작의 시간 흐름도
- 동시에 주소, Data를 보내서 저장함
▷ 읽기 동작의 시간 흐름도
- [///] 주소 해독시간 + 데이터를 읽는데 걸리는 시간
- 주소해독, 데이터를 읽은 뒤 데이터 버스에 해당 데이터가 실리기 때문에 딜레이 발생
▶ CPU와 I/O 장치와의 접속
I/O 장치에는 2개의 주소가 할당된다.
- 입력: 실제로 입력받은 값과 기계어가 전산화되서 디지털로 변환된 값 두 개의 주소값이 존재한다. 그 상태로 cpu에 입력이 된다.
- 출력: 디지털로 된 값과 출력 화면에서 볼 수 있는 변형된 값으로 총 2개의 주소값을 가진다.
🔖정리
📎참조
- 『 성결대학교 김자원 교수님 』 - 컴퓨터 구조 (2023)
- 『 컴퓨터구조(제5판) 』 - 복두 출판사
- https://dheldh77.tistory.com/entry/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B5%AC%EC%A1%B0-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-%EB%B2%84%EC%8A%A4System-bus
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