노년코딩

레지스터란?

CPU 내부의 작은 임시 저장 장치이며,

프로그램 속 명령어 & 데이터는 실행 전 후로 관련된 값들이 레지스터에 저장된다.

반드시 알아야 할 레지스터의 종류

명령어 사이클과 인터럽트 ★ ★ ★

명령어 사이클

- 명령어 사이클이란, 프로그램 속 명령어들은 일정한 주기가 반복되며 실행되는데 이 주기를 말함.

인출 사이클 : 가장 먼저 CPU를 갖고 온다.
실행 사이클:  가지고 온 걸 실행한다.
인출 >> 실행 >> 인출 >> 실행... (반복). 
but, CPU로 명령어를 가지고 와도 바로 실행이 불가능한 경우도 있음.
이러한 메모리 접근이 더 필요한 경우엔 간접 사이클이 추가됨.
인출>> 간접 >> 실행 >> 인출 >>...(반복)

인터럽트가 발생했을 경우, 인터럽트 사이클 추가 됨.
인출 >> 간접 >> 실행 >> 인터럽트 >> 인출...(반복)

인터럽트
: 정해진 흐름대로 명령어를 처리하려는 CPU의 흐름을 끊어 버리는 행동을 함.

- 인터럽트(interrupt): 방해하다, 중단시키다.

- CPU가 꼭 주목해야 할 때이거나, CPU가 얼른 처리해야 할 다른 작업이 생겼을 때 발생.
ex>> 헤이헤이, 급해 급해!! 지금 하던 거 일단 멈추고 이것부터 실행해 줘!!
-인터럽트의 종류 :
1. 동기 인터럽트(예외) : CPU가 예기치 못한 상황을 접했을 때 발생.
 -동기 인터럽트의 종류 : 폴트, 트랩, 중단, 소프트웨어 인터럽트.
2. 비동기 인터럽트(하드웨어 인터럽트) : 주로 입출력장치에 의해 발생. 알림과 같은 역할(쿠쿠밥다됨 알림 같은 거)

하드웨어 인터럽트에 대해 더 자세하게 알아보자.
:  알림과 같은 인터럽트.

- 입출력 작업 도중에도 효율적으로 명령어를 처리하기 위해 하드웨어 인터럽트 사용.

- 입출력장치는 CPU에 비해 느리다.
  인터럽트가 없다면 CPU는 명령 완료 여부를 확인하기 위해 주기적으로 확인해야 됨.
>> 그렇기 때문에 인터럽트를 이용해 입출력 작업동안 CPU가 다른 일을 할 수 있게 함.

하드웨어 인터럽트의 처리 순서
:인터럽트의 종류와 상관없이 인터럽트 처리 순서는 비슷함.

1. 입출력 장치는 CPU에 인터럽트 요청 신호를 보냄.(입출력 장치들이 "지금 껴들어가도 되나요?" 하는 요청신호)
2. CPU는 실행 사이클이 끝나고 명령어를 인출하기 전에 항상 인터럽트 여부를 확인함.
3. CPU는 인터럽트 요청을 확인하고 플래그 레지스터에 있는 인터럽트 플래그를 통해 현재 인터럽트를 받아들일 수 있는지 여부를 확인. >> 하드웨어 인터럽트에는 모든 인터럽트를 인터럽트 플래그로 막을 수 있진 않아. 막을수 있는 인터럽트와 막을수 없는 인터럽트로 나뉨
4. 인터럽트를 받아들일 수 있다면 CPU는 지금까지의 작업을 백업(스택영역에 백업)함.
5. CPU는 인터럽트 벡터*를 참조하여 인터럽트 서비스 루틴*을 실행함.
6. 인터럽트 서비스 루틴 실행이 끝나면 백업해 둔 작업을 복구하여 실행을 재개.

* 인터럽트 벡터 : 각각의 인터럽트를 구분하기 위한 정보.

* 인터럽트 서비스 루틴 :

인터럽트가 발생했 을 때 해당 인터럽트를 어떻게 처리하기 위한 프로그램. 프로그램이기에 메모리에 저장.

ex> 키보드가 인터럽트 요청을 보내면 이렇게 행동해야 함.

CPU가 인터럽트를 처리한 다라는 의미 >> 인터럽트 서비스 루틴을 실행하고, 본래 수행하던 작업으로 다시 되돌아온다.(+ 그리고 인터럽트의 시작 주소는 인터럽트 벡터를 통해 알 수 있다.)