6장 : 시스템 버스, I/O 및 인터럽트 - (1) 시스템 버스

<요약>

• 버스 대역폭
• 제어 버스
  • 일반 제어 버스
    • 기억장치 쓰기 신호
    • 기억장치 읽기 신호
    • I/O 쓰기 신호
    • I/O 읽기 신호
    • 전송 확인 신호
  • 중재 제어 버스
    • 버스 요구 신호(BREQ)
    • 버스 승인 신호(BGNT)
    • 버스 사용중 신호(BBUSY)
  • 인터럽트 버스
    • 인터럽트 요구 신호(INTR)
    • 인터럽트 확인 신호(INTA)
• 버스 동작
  • 동기식 버스
  • 비동기식 버스

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1. 시스템 버스

• 버스
  • 데이터를 전달하는 시스템
• 버스 선
  • 데이터가 지나가는 길
• 데이터 버스
  • 데이터를 전송하는 선들의 집합
• 주소 버스
  • 기억 장치 주소를 전송하는 선들의 집합
• 제어 버스
  • 기억장치, I/O에 대한 제어 신호 선들의 집합

2. 버스 대역폭

• 의미
  • 버스의 속도
  • 단위 시간당 전송 가능한 데이터 크기
• 크기
  • 데이터 버스 폭 / 버스 클럭의 주기
• 응용
  • 주소 버스의 폭에 따라 지정 가능한 기억장소 주소가 정해진다
    • 주소 버스 =16bit
    • ⇒ 기억 장치 주소 = 2^16

3. 제어 버스

• 종류
  • 일반 제어 버스
    • CPU ↔ 기억장치, I/O 장치 사이의 제어 신호
  • 중재 제어 버스
    • 버스 중재(우선순위 결정)를 위한 제어 신호
  • 인터럽트 버스
    • 인터럽트 신호를 위한 제어 신호

4. 일반 제어 버스

• 신호 종류
  • 기억장치 쓰기 신호
  • 기억장치 읽기 신호
  • I/O 쓰기 신호
  • I/O 읽기 신호
  • 전송 확인 신호
    • 데이터 전송 성공 여부 확인 제어 신호
      • (상대방으로부터 데이터를 전달받았다는 신호 받기)

5. 중재 제어 버스

※ 버스 마스터

• 버스를 주로 사용하는 중요한 하드웨어 모듈들(CPU, 주기억장치 등)
• 버스 중재
  • 버스 마스터들의 시스템 버스 사용 순서 정해줌
• 신호 종류
  • 버스 요구 신호(BREQ)
    • 버스 마스터의 시스템 버스 사용 요청 신호
  • 버스 승인 신호(BGNT)
    • 버스 마스터에게 사용 허가를 내리는 신호
  • 버스 사용중 신호(BBUSY)
    • 현재 시스템 버스가 사용중임을 나타내는 신호

6. 인터럽트 버스

• 신호 종류
  • 인터럽트 요구 신호(INTR)
    • I/O → CPU에게 인터럽트 요청하는 신호
  • 인터럽트 확인 신호(INTA)
    • CPU → I/O, 인터럽트 요청을 확인함을 나타내는 신호

7. 시스템 버스 분류

• 종류(버스 동작에 따라서 분리)
  • 동기식 버스
    • 모든 버스들이 공통의 버스 클럭에 따라 움직임
  • 비동기식 버스
    • 다른 버스들의 동작에 따라 버스 동작을 만듦?

8. 동기식 버스

• 의미
  • 모든 버스들이 공통의 버스 클럭에 따라 움직임
• 예시
  • 버스 클록에 맞춰서 각각의 제어 신호 활성화

 

• 단점
  • 추가 시간 발생
    • 클록 안에 단계를 끝내버리면 다음 버스 클록의 신호를 기다려야됨

9. 비동기식 버스

• 의미
  • 버스 클럭없이, 각 신호를 생성
    • (a 신호가 얼추 마무리되면 b 신호 시작)
• 예시

• 장점
  • 낭비 시간X
• 단점
  • 회로 복잡