IO System

📌I/O System (HW)

📌I/O Mechanisms

• 프로세서와 입출력장치 사이의 데이터 송수신 방법

📖Processor controlled memory access

✏️polling 기법

• Processor가 주기적으로 I/O 장치의 상태 확인
• 모든 I/O 장치를 순환하면서 전송 준비 및 전송 상태 등을 확인
• I/O 장치가 빠르고, 데이터 전송이 잦은 경우 효율적
• Processor의 부담이 큼

✏️Interrupt 기법

• I/O 장치가 작업을 완료한 후, 자신의 상태를 Processor에게 전달
• Interrupt 발생 시, Processor는 데이터 전송 수행
• Pooling 대비 low overhead
• 불규칙적인 요청 처리에 적합
• Interrupt handling overhead

📖Direct Memory Access (DMA)

• I/O 장치와 Memory 사이의 데이터 전송을Processor 개입 없이 수행
• Processor는 데이터 전송의 시작/종료 만 관여

📌I/O Services of OS

• I/O 성능을 높이기 위한 방법들

📖I/O Scheduling

• 입출력 요청에 대한 처리 순서 결정
• Process의 요구에 대한 공평한 처리

📖Error handling

• 입출력 중 발생하는 오류 처리

📖Buffering

• I/O 장치와 Program 사이에 전송되는 데이터를 Buffer에 임시 저장
• 전송 속도 (or 처리 단위) 차이 문제 해결
• 100개 보내고 10개 받을 수 있으면 감당안되니 만든 중간 창고
• 10개 보내고 100개 받을 수 있을 때에도 처음에 창고에 모아놨다가 100개씩 보내서 안끊기 연속되게 함

📖Caching

• 자주 사용하는 데이터를 미리 복사해 둠
• Cache hit시 I/O를 생략 할 수 있음

📖Spooling

• 한 I/O 장치에 여러 Program이 요청을 보낼 시, 출력이 섞이지 않도록 하는 기법
• 각 Program에 대응하는 disk file에 기록 (spooling)
• Spooling이 완료 되면, spool을 한번에 하나씩 I/O 장치로 전송