Input-And-Output

1. CPU는 어떻게 입출력 작업을 처리할까?

CPU 입장에서 생각해보면 메모리 역시 하나의 외부 장치로 간주할 수 있다.
메모리를 읽고 쓰는 축소 명령어 집합의 LOAD와 STORE 명령어 등 특정 명령어가 있다.
그렇다면 메모리를 읽고 쓰는 것처럼 장치 레지스터도 읽고 쓸수 있지 않을까?
LOAD와 STROE 명령어만으로 메모리를 읽고 쓰는 것인지 장치 레지스터를 읽고 쓰는 것인지 구분할 수 없다
LOAD와 STORE 명령어가 전달하는 것은 메모리 주소 공간이다.
주소 공간은 실제 메모리 주소는 서로 다른 개념이다.
그렇기 때문에 주소 공간의 일부분을 장치에 할당할 수 있습니다.
이렇게 주소 공간의 이룹분을 장치에 할당하여 메모리를 읽고 쓰는 것처럼 장치를 제어하는 방법이 메모리 사상 입출력입니다.
메모리 사상 입출력을 채용하고 키보드의 레지스터가 주소 공간 0xfe00에 사상되어 있다면 CPU가 키보드를 읽는 기계 명령어는 아래와 같다.
- Load R1 0xfe00

START
    Load R1 0xFE00
    BLZ START
    Load R1 0xFE01
    BL ORTER_TASK

BLZ: 이전 명령어 결과가 0이면 지정된 위치로 점프합니다.
BL: 지정된 위치로 무조건 점프합니다.
상태 레지스터는 주소 공간 0xFE00에 사상되어 있습니다.
데이터를 저장하는 레지스터는 0xFE01에 사상되어 있습니다.
위 코드는 매우 간단합니다.
- Load R1 0xFE00: 현재 키보드 상태를 읽습니다.
- BLZ: 현재 키보드 상태 레지스터 값이 0(키보드를 누르지 않았다면)이면 시작 위치로 점프화여 키보드 상태를 다시 확인합니다.
- Load R1 0xFE01: 누군가 키보드를 누른다면 상태 레지스터 값이 1이 되므로 Load R1 0xFE01 명령어가 실행되어 키보드의 데이터가 R0 레지스터에 저장됩니다.
- BL ORTER_TASK: 이후 아무 조건없이 ORTER_TASK로 점프합니다.
위 입출력 방식은 폴링
- cpu 불필요하게 순환 대기
- 어떻게 개선?
- 본질적으로 폴링은 동기식 이를 개선하기 위해선 동기를 비동기로 바꾸는 것