[컴퓨터 구조] 입출력 장치

이 글은 패스트캠퍼스의 현실 세상의 컴퓨터공학 지식 with 30가지 실무 시나리오 초격차 패키지 Online.를 보고 공부한 내용을 정리한 글입니다.

입출력 장치

키보드, 마우스, 모니터 등 수많은 종류의 컴퓨터와 정보를 주고받는 장치를 말한다.

입출력 기법

CPU와 입출력 장치가 정보를 주고받을 때는 다음 두 가지의 어려움이 있다.

• 입출력 장치는 종류가 한두가지 아니라 무수하게 많다.
  
• 또한 CPU와 입출력 장치간의 전송률의 차이도 엄청나다. (CPU는 빠르고 입출력 장치는 상대적으로 매우 느림)

이를 해결하기 위해 CPU와 입출력 장치에서 중간다리 역할을 해주는 장치 컨트롤러를 이용한다.

장치 컨트롤러

장치 컨트롤러의 역할

• CPU와 입출력 장치 간의 통신 중개
• 오류 검출
• 데이터 버퍼링을 통한 전송률 차이 완화 (데이터를 모아서 한 번에 보냄으로 속도차이 완화)

장치 드라이버

장치 컨트롤러 역시 사용법을 컴퓨터가 알게 하기위해 장치 드라이버가 필요하다. 흔히 프린터, 마이크, 타블릿 등의 입출력 장치를 사용할 때 장치 드라이버 설치 알림을 볼 수 있다.

• 장치 컨트롤러를 동작시키기 위한 프로그램
• 운영체제의 일부로 포함되어 있는 경우가 많음. (대중적으로 사용되는 장치)

CPU와 장치 컨트롤러가 정보를 주고 받는 방법

1. 프로그램 입출력 : 명령어를 기반으로 입출력을 수행하는 방법
2. 인터럽트 기반 입출력 : 인터럽트를 기반으로 입출력을 수행하는 방법
3. DMA 기반 입출력 : DMA를 기반으로 입출력을 수행하는 방법

DMA

• 입출력 장치가