하드웨어 제어

하드웨어 제어에 대해 알아봅니다.

 

I. 중앙처리장치를 위한 기능

  1) 인터럽트 (INTERRUPT)

     프로그램을 실행하는 도중에 예기치 않은 상황이 발생할 경우 현재 실행중인 작업을 일시 중단하고, 발생된 상황을 우선 처리한 후 실행중이던 작업으로 복귀하여 계속 처리하는 것을 말합니다. 인터럽트에는 외부인터럽트, 내부 인터럽트, 소프트웨어 인터럽트가 있습니다.

   외부인터럽트는 입출력장치가 데이터의 전송을 요구하거나 전송이 끝났음을 알릴경우, 특정 장치에 할당된 작업시간이 끝났을 경우, 컴퓨터의 전원공급이 끊어졌을 경우입니다.

   내부 인터럽트는 명령처리중 오버플로(OVERFLOW) 또는 언더플로(Underflow)가 발생하였을 경우, 0으로 나누는 명령이 수행될 경우입니다.

   소프트웨어 인터럽트는 운영체제의 감시 프로그램을 호출하는 SVC(Supervisor call) 인터럽트가 있습니다.

  2) 채널(CHANNEL)

      주변장치에 대한 제어권한을 CPU로부터 넘겨 받아 CPU 대신 입출력을 관리하는 것으로 채널의 작동으로 CPU는 컴퓨터 시스템 전체의 처리 성능을 향상시킬 수 있습니다.

3) DMA (Direct Memory Access - 직접 메모리 접근)

      CPU 의 참여없이 입출력장치와 메모리가 직접 데이터를 주고 받는 것으로 CPU의 처리 양을 줄이고 다른 작업을 처리할 수 있게 함으로써 컴퓨터의 성능을 높이는 방법중의 하나입니다.

4) 듀얼 시스템 (Dual System)

      업무처리의 신뢰도를 높이기 위해 동일한 컴퓨터 두대를 병렬로 설치하는 시스템으로 2개의 CPU는 같은 업무를 동시에 처리하며 그 결과를 상호 점검하면서 운영하다가 한쪽이 정지되면 다른 컴퓨터가 계속하여 처리하여 업무중단을 방지하게 됩니다.

5) IRQ (Interrupt ReQuest, 인터럽트 요청값)

      컴퓨터를 구성하는 각 장치들은 CPU에게 인터럽트를 요청할때 CPU가 각 장치를 구분할 수 있는 고유한 IRQ가 있습니다. CPU는 각 장치에서 발생하는 IRQ를 확인한 후 우선순위가 가장 높은 장치에게 먼저 인터럽트를 허용하게 됩니다. 만약, IRQ가 동일한 하드웨어가 있으면 충돌이 발생하여 두 장치 모두 사용할 수 없게 됩니다.

6) 다중 프로그래밍 (Multi-Programming)

      하나의 프로세서에 두개이상의 프로그램을 동시에 실행하는 방식(시분할 기법사용)

7) 다중 프로세싱(Multi - Processing)

      하나의 컴퓨터에 여러개의 프로세서를 사용하는 방식으로 처리속도가 향상된다.    

II. 메인보드 (주기판)

  1) 메인보드 (Main board)

      마더보드 혹은 주기판이라 불리며, CPU와 각종 장치를 연결할 수 있으며, PC에 사용되는 주변기기를 연결하고 데이터를 전송하는 역할을 합니다.

  2) 버스 (BUS)

      컴퓨터에서 데이터를 주고받는 통로로, 사용용도에 따라 내부 버스와 외부 버스, 그리고 확장 버스로 구분합니다.

  3) RAM 소켓

      RAM 을 장착하는 소켓으로 램을 2개 단위로 꽂을수 있는 SIMM소켓과 낱개로 꽂을수 있는 DIMM 소캣으로 구분됩니다. 모듈 램의 규격에 따라 32핀, 72핀, 168핀 이 있으며, 근래의 제품은 168핀 램을 많이 사용합니다.

  4) 확장버스 / 확장슬롯

      확장버스는 메인보드에서 지원하는 기능 외에 다른 기능을 지원하는 장치를 연결하는 부분으로 끼울수 있는 슬롯 형태이기때문에 확장 슬롯이라고 합니다. 그래픽카드, LAN 카드, 모뎀 등을 끼울 때 사용합니다.

  5) 포트(Port)

      메인보드에 주변장치를 연결하기위한 접속부분으로 최근에는 USB를 많이 사용합니다.

<접속 방식에 따른 구분> 

      컴퓨터의 기본 입출력장치나 메모리 등 하드웨어 작동에 필요한 명령을 모아놓은 프로그램입니다. 전원이 켜지면 POST (Power On Self Test)를 통해 컴퓨터를 점검한 후 사용 간으한 장치들을 초기화 합니다. 최근의 바이오스는 플래시 롬에 저장되므로 칩을 교환하지 않고도 바이오스를 업그레이드 할 수 있습니다. 바이오스는 ROM에 저장되어 있어 ROM-BIOS라고도 합니다. 바이오스는 하드웨어와 소프트 웨어의 중간형태로 펌웨어라고 합니다. CMOS에서 설정가능한 항목은 시스템의 날짜와 시간, 하드디스크 타입, 부팅순서, 칩셋설정, 전원관리 PnP 설정, 시스템 암호 설정, Anti-Virus 기능등입니다. 여기서 CMOS 란 자주 갱신을 하는 컴퓨터의 중요자료들을 보관하는 RAM의 일종으로 CMOS에 연결된 SETUP 명령어는 ROM-BIOS에 수록되어 있습니다.

 

  7) 칩셋 (Chipset)

      CPU, 메모리 그리고 시스템 버스 사이의 데이터 호름을 제어합니다. 메모리의 ECC(에러정정기능) 의 지원 여부와 설치할 수 있는 최대 크기를 결정합니다.

III. PC관리

   1) 시스템 관리

      컴퓨터를 켤때는 주변기기를 먼저 켜고 본체를 나중에 켜지만, 끌때는 본체를 먼저 끕니다.

      컴퓨터를 이동하거나 부품을 교체할 때는 반드시 전원을 끄고 작업합니다.

      전원을 끌때에는 반드시 사용중인 프로그램을 먼저 종료합니다.

      정기적으로 최신 백신프로그램을 사용하여 바이러스 감염을 방지합니다.

    ※ 전원관리장치 - 정전, 전압의 불안정 등에 대비하여 사용하는 장치입니다.   

 2) 저장매체 관리

      컴퓨터 성능향상을 위해 주기적으로 디스크정리, 디스크검사, 디스크 조각모음, 백업실행을 합니다.

      하드 디스크는 적당한 공기순환유지로 과열 및 충격에 주의합니다.

      플로피디스크는 노출된 표면을 손으로 만지거나 이물질이 들어가지 않도록 주의합니다.

      강한 자성물질을 자기 저장 매체(하드디스크, 플로피디스크, 자기테이프등) 주위에 놓지 않습니다.

 3) 응급처치

     ① 부팅이 안되는 경우

      - 전원 케이블의 연결상태를 확인, 파워 서플라이의 동장 유무를 확인, 메인보드의 전원공급 여부를 확인합니다.

      - A 드라이브(플로피드라이브) 확인, 하드디스크로 부팅이 안되는 경우에는 시스템 파일을 복사한 뒤에 재부팅, 디스크 드라이브 자체가 불량일 때에는 A/S 요청 합니다.

      - 최신 버전의 백신 프로그램으로 점검 및 치료, 하드디스크가 느려졌다면 디스크 조각모음을 실행 합니다.

    ② 하드디스크 문제

      - CMOS Set up 에서 하드디스크의 타입을 Auto Detection으로 설정하거나 하드디스크 표면에 기록된 실린더/섹터수를 정확하게 입력합니다.

    ③ 모니더의 문제 : 모니터 케이블의 연결 여부를 확인, 그래픽 카드의 청결상태나 접속여부를 확인 합니다.

IV. PC 업그레이드

 1) 업그레이드

      컴퓨터의 하드웨어나 소프트웨어를 일부 교체하거나 추가하여 컴퓨터 시스템의 성능을 향상시키는 작업을 말합니다.

  2) 소프트웨어 업그레이드

      소프트웨어 업그레이드는 기존 소프트웨어의 버그를 수정하거나 새로운 기능을 추가한 새 버전의 소프트웨어를 구입하거나 통신망에서 다운로드하여 시스템에 설치하는 것을 말합니다.

  3) 하드웨어 업그레이드

      CPU 업그레이드, RAM 업그레이드, 하드디스크 (HDO) 업그레이드, CD-ROM 드라이브 업그레이드 가 있습니다.

     ① CPU 업그레이드 : 펜티엄 3나 펜티엄 4 CPU는 메인보드에서 지원여부를 반드시 확인한 후 기존의 메인보드가 지원하지 않을 경우 함께 교체해야 합니다. CPU는 기종에 따라 핀의 수나 크기가 다르므로, 핀이나 슬롯의 극성(전극의 양극과 음극)을 꼭 맞춰야 합니다.

     ② RAM 업그레이드 : 램은 접근 속도의 단위인 ns(나노초) 의 수치가 작을 수록 좋습니다.램 업그레이드를 할떄는 램의 형태(딥램, 모듈램) 속도, 핀수(32핀, 72핀, 168핀), 용량, 꽂을 자리, 그리고 메인 보드에서 지원하느 메모리의 최대 크기등을 정확히 확인한 후, 추가해야 합니다.

     ③  하드디스크 업그레이드 : 하드디스크는 용량과 RPM 의 수치가 크고, 전송 속도의 단위인 ms(밀리초) 가 작은 것이 좋습니다. 하드디스크의 연결방식인 IDE, EIDE, SCSI를 확인해야 하며, UDMA 33/66/100을 지원하는 성능 좋은 제품들은 메인보드에서 지원을 해야 정상적인 속도가 나오므로 메인보드 지원여부를 확인해야 합니다.

     ④ CD-ROM 드라이브 업그레이드 : CD-ROM 드라이브는 전송 속도에 따라 8배속, 16배속, 32배속 등으로 나타납니다. 12배속이하의 CD-ROM 드라이브는 대부분 멀티리드기능이 없어 CD-RW 와 일부 CD-R 미디어를 인식하지 못하므로 업그레이드를 고려해야 합니다. 배속은 초당 150KB를 전송하는 것을 의미합니다.

4) 업그레이드 시 고려할 사항

     ① 업그레이드 시 수치가 클수록 좋은 하드웨어

        - CPU 클럭속도 : MHz 또는 GHz

        - CPU의 성능 :MIPS

        - 모뎀의 전송속도 : bps 또는 cps

        - CD-ROM 드라이브 전송 속도 : 배속

        - 하드디스크 용량 : GB

        - 하드디스크 회전수 : RPM

    ② 수치가 작을수록 좋은 것

       - RAM 접근 속도 : ns

       - 하드디스크 접근 속도 : ms

 ※ VDT 증후군 : (Video Display Terminal) 증후군이란 컴퓨터를 장시간 다루는 직업에 종사하는 사람들에게 나타나는 병으로 증상은 두통, 시력저하, 스트레스, 빈혈, 유산 등으로 나타나는 증상을 말합니다.

출처 : EBS 컴퓨터 활용 능력 1급 필기 박길식 교수님 강의