3. A Top-Level of Computer Function and Interconnection

폰 노이만 구조(Stored Program Concept)

 데이터와 명령어를 형태에 상관없이 주소로 저장하는 구조이다. 이 구조의 특징은 다른 프로그램을 수행하려 할 경우 하드웨어 배치를 바꾸지 않고 소프트웨어(프로그램)만 교체하면 된다.

 

 

 

Instruction Cycle

 컴퓨터가 명령어를 처리하는 일련의 과정

Instruction Fetch → Decode → Operand Fetch → Execute → Operand Store

 

Interrupt

 cpu가 일련의 작업을 수행하다가 마주치는 결함 혹은 의도된 작업 스위칭.

 

 종류

• 프로그램 : 숫자를 0으로 나누거나 옳지 않은 명령어 수행에 의해 발생
• 타이머 : 특정 시간에만 프로그램을 수행하게 함.
• Hardware failure : 하드웨어 결함으로 발생함
• I/O : I/O Controller에 의해 발생함.

I/O Interrupt

 I/O 장치들은 CPU에 비해 매우 느리다. 따라서 I/O 장치를 따로 처리하는 과정을 두기 위해 interrupt를 발생시킨다. 그러면 cpu는 현재 수행한던 instruction cycle의 operand store까지 마친 후 ISR(Interrupt Service Routine)을 실행한다.

     Instruction Fetch → Decode → Operand Fetch → Execute → Operand Store  → Interrupt check

우선순위에 따른 interrupt 처리 과정

 

BUS

 컴퓨터 내부 구성요소 간에 시그널(정보)를 전달하는 물리적인 도선의 집합

 

 형태

• 동기식 버스 : 정해진 시간에 데이터를 주고 받음
• 비동기식 버스 : 정해진 시간 없이 데이터를 주고 받음

 

Point to Point Interrconnect

 Bus가 최근에는 효율적이지 못해서 사용하는 연결 방식

 

 종류

• QPI : 점대점 연결 방식의 하나로 레이어로 구성된 패킷을 전송하는 방식이다.
• PCIe : chipset은 외부 I/O들과 PCIe로 점대점 연결된다. 이 역시 레이어로 구성된 패킷을 전송한다.