입출력장치 ① 장치 컨트롤러와 장치 드라이버

보조기억장치 = 메모리를 보조한다는 특수한 역할을 입출력장치

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입출력장치 - CPU의 정보 주고 받기

 

입출력장치는 앞서 학습한 CPU, 메모리보다 다루기가 더 까다롭다.

 

• 입출력장치 종류가 너무 많아서 컴퓨터 내부와 정보를 주고 받는 방식을 규격화 하기 힘들다.
• CPU와 메모리의 데이터 전송률은 높지만 입출력장치의 데이터 전송률은 낮다.
  • 물론 CPU나 메모리 등 보다 훨씬 빠른 속도의 입출력장치도 있다.

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장치 컨트롤러

 

이런 이유로 입출력장치는 장치 컨트롤러를 통해 컴퓨터와 연결된다

장치 컨트롤러(하드웨어) == 입출력 제어기 == 입출력 모듈

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장치 컨트롤러의 역할

• CPU와 입출력장치 간의 통신 중개 
  • 일종의 번역가 역할
  • 입출력장치와 CPU의 정보 주고 받는 형식이 규격화하기 어렵다는 단점을 극복.
• 오류 검출
  • 입출력장치에 어떤 문제가 있진 않은지
• 데이터 버퍼링
  • *버퍼링(buffering): 전송률이 높은 장치와 낮은 장치 사이에 주고받는 데이터를 버퍼(buffer)라는 임시 저장 공간에 저장하여 전송률을 비슷하게 맞추는 방법
   

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장치 컨트롤러의  구조

 

데이터 레지스터	CPU와 입출력장치 사이에 주고받을 데이터가 담기는 레지스터(버퍼) RAM을 사용하기도 한다. *최근에는 입출력장치도 주고받을 데이터가 너무나도 많아졌기 때문에 데이터 레지스터 대신 RAM하드웨어 쓰기도 함.
상태 레지스터	상태정보 저장 - 입출력 장치가 입출력 작업을 할 준비가 되었는지, - 입출력 작업이 완료되었는지, - 입출력장치에 오류는 없는지 등의 상태 정보
제어 레지스터	입출력 장치가 수행할 내용에 대한 제어 정보

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장치 드라이버

 

장치 컨트롤러의 동작을 감지하고 제어하는 프로그램.

 

장치 컨트롤러가 입출력장치를 연결하기 위한 하드웨어적인 통로라면,

장치 드라이버는 입출력장치를 연결하기 위한 소프트웨어적인 통로 

 

장치 컨트롤러를 감지하고 실행하기 위한 것, 컴퓨터에게 그 방법을 알려주는 것