[문제해설] Byte Multiplexer Channel과 관련한 설명으로 틀린 것은?

전자계산기조직응용기사 필기 기출문제 해설(5과목 마이크로 전자계산기-입·출력장치 제어방식) - 2021년3회

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Byte Multiplexer Channel과 관련한 설명으로 틀린 것은?

 

① 한 번에 한 바이트만을 전송한다.

② 모니터, 프린터와 같은 저속 입ㆍ출력장치에 대하여 사용한다.

③ 시분할 방식(Time Sharing)에 의해서 매우 짧은 시간 동안에 하나씩 돌아가면서 한 바이트씩 입출력한다.

④ 바이트 전송 속도를 선택할 수 있어 Selector Channel이라고도 불린다.

 

 

 

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- 문제 해설 -
컴퓨터 구조는 학문적으로 크게 4가지의 영역이 있습니다.

첫째는 컴퓨터 시스템의 핵심적인 부품이고, 성능을 크게 좌우하는 프로세서(processor)이고,

둘째는 기억장치입니다. 기억장치 중에서도 주기억장치(main memory)가 이에 해당됩니다.

세 번째로는 입·출력장치입니다. 입·출력장치에는 여러 가지가 있으며, 보조기억장치도 컴퓨터 구조의 분류에선 여기에 속합니다. 입·출력 인터페이스는 조직응용기사 보단 전자계산기기사에서 자주 다룹니다.

마지막으로는 병렬 처리(parallel processing)입니다. 병렬 처리는 위의 세 가지 영역의 것들을 병렬로 구축하는 기법들이 나옵니다. 프로세서에서는 파이프라인(pipeline), 주기억장치에서는 인터리빙(interleaving), 보조기억장치에서는 RAID(Redundant array of Inexpensive Disk) 정도를 조직응용기사에서 다룹니다.

 

본문제에서는 입·출력 방식 중 채널에 관련한 문제입니다. 채널(channel)에 대하여 알아보겠습니다.

데이터 채널(data channel) 구성도

입·출력장치로의 데이터 전송에서 CPU의 관여도에 따라 프로그램된 I/O, 인터럽트에 의한 I/O, DMA로 분류가 됩니다. 하지만 데이터 채널(data channel)은 위 그림에서처럼 주변장치들(peripheral devices)로의 데이터 전송을 관장하는 IOP(Input-Output Processor)라는 프로세서가 존재합니다. 그래서 CPU의 관여가 전혀 없습니다. 하지만, 프로세서가 따로 존재하므로 명령어 체계도 따로 설계해야 하는 부담감이 따릅니다. 이러한 IOP의 명령어를 커맨드(command)라고 부르며, CCW, CSW 등이 있습니다. 조직응용기사에서 아주 간혹 출제가 되고 있지만, 그냥 이런 게 있다고만 알고 포기하시기를 권합니다. 기사 수준에서 공부하기는 너무 깊고, 현재 실무와도 차이가 많이 나기 때문입니다.

 

데이터 채널(data channel)을 간단히 채널(channel)이라고 부르기도 합니다. 왜냐하면 IBM에서 이렇게 명명했기 때문입니다. 물론 데어터 통신 분야에서의 채널과는 의미가 좁습니다. 그냥 IOP를 칭하는 것으로 알고 계시면 됩니다.

조직응용기사에서 채널에 대해 알아야 될 내용은 앞서 설명한 CPU의 관여가 없다는 특징과 이제 소개할 채널의 종류입니다.

채널 종류	특징
Multiplexer channel	한번에 한 바이트를 전송하며, 느린 속도의 장치에 연결되며, 다수의 I/O장치를 동시에 운영
Selecter channel	한번에 하나의 입출력 동작만을 다루며, 보통 하나의 고속장치를 관리
Block-multiplexer channel	Multiplexer와 selector 채널의 특징을 합친 것으로 다수의 고속장치를 연결하여 한번에 한 블록을 전송

채널의 종류는 위 표의 3가지뿐입니다.

멀티플렉서 채널(Multiplexer channel)의 가장 큰 특징은 느린 장치에 사용이 되고 있다는 것이고, 보통 키보드 같은 기기에서 사용이 되었습니다. 하지만, 최근 모니터, 키보드 등의 주변장치들은 인터페이스는 모두 변경되었고, 저속 장치가 아닙니다. 위의 정의가 1990년대에 쓰였기 때문이고, 학문적으로 워낙 권위 있는 전공서적의 정의이다 보니 이런 내용이 최근 기출문제에서도 다루고 있습니다. 어쩔 수 없이 수험자들은 이를 감안하여 학습하실 필요가 있습니다. 꼭 기억하실 내용은 한 번에 바이트(byte) 단위로 여러 장치를 돌아가면서 전송한다는 것입니다.

셀렉터 채널(Selecter channel)은 위 표의 내용과 같이, 한놈만 잡고 패는 스타일입니다. 그래서 고속의 장치를 하나 선택(select)해서 고속으로 전송합니다.

블록멀티플렉서 채널(Block-multiplexer channel)의 가장 큰 특징은 앞서 설명한 두 가지의 채널의 장점을 결합한 것입니다. 즉, 고속으로 여러 주변장치로 전송하는 것입니다.

 

전송 단위에 대해서 정확히 짚고 넘어갈 필요가 있습니다.

위의 멀티플렉서 채널의 경우에는 정량적인 바이트(Byte) 단위로 전송을 합니다. 그래서 바이트 멀티플레서라고도 부릅니다.

그럼 블록(block)이란 단위는 무엇일까요?

블록(block)은 비트, 바이트 같은 정량적인 단위가 아니라, 설계자가 설계한 단위입니다. 즉, 시스템을 설계한 사람이 정한 전송량입니다. 그래서 한 번에 1 Gbyte를 전송하는 시스템이라면, 한 블록은 1 Gbyte이고, 1byte를 전송하면 한 블록은 1byte가 될 수도 있습니다.(물론, 1byte를 1블록으로 표현하는 경우는 없습니다.)

블록에 대해 설명한 이유는, 셀렉터 채널의 전송 단위가 애매해서 입니다. 블록멀티플렉서 채널처럼 명확히 전송 단위가 정의 되어 있지 않습니다. 하지만, 블록이란 단위 자체가 정량적인게 아니기 때문에, 셀렉터 채널도 블록 단위로 전송한다고 하여도 틀린 말이 아닙니다. 사실상 한 장치에 지속적으로 전송하는 부스트(boost) 방식이지만, 인터럽트가 발생하여 전송이 강제 중단될 수도 있기 때문입니다. 하지만, 정전 같은 외부 인터럽트가 아닌 이상, 인터럽트가 발생하여도 전송을 무조건 중단하는 게 아니라, 중단하는 단위가 있습니다. 그 단위가 블록이라고 생각하시면 됩니다.

 

그럼 본문제는 Byte Multiplexer channel에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제입니다. 앞에 전송 단위를 붙였지만, 앞서 설명한 멀티플렉서 채널을 말하는 것입니다. 보기 문항을 하나씩 살펴보겠습니다.

 

① 한 번에 한 바이트만을 전송한다.

멀티플렉서 채널의 대표적인 특징으로 옳은 말입니다.

 

② 모니터, 프린터와 같은 저속 입ㆍ출력장치에 대하여 사용한다.

모니터, 프린터라는 장치를 직접 언급한 게, 최근 하드웨어에는 적절하지 않지만, 저속 입·출력장치라고 설명하고 있으므로 이 보기도 옳은 말입니다.

 

③ 시분할 방식(Time Sharing)에 의해서 매우 짧은 시간 동안에 하나씩 돌아가면서 한 바이트씩 입출력한다.

시분할이란, 동일한 타임슬라이스 동안 번갈아 전송하는 것을 말합니다. 한 바이트씩 돌아가며 전송하는 특징을 더 고급지게 표현한 것으로 옳은 말입니다.

 

④ 바이트 전송 속도를 선택할 수 있어 Selector Channel이라고도 불린다.

셀렉터 채널과 멀티플렉서 채널은 완전히 다른 방식입니다. 전송 속도를 선택한다는 표현도 터무니없는 말이라서 틀린 말입니다. 정답은 4번입니다.

 

 

 

 

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