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프로그래머블 인터럽트 컨트롤러

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목차

1. 개요

프로그래머블 인터럽트 컨트롤러(PIC)는 컴퓨터 시스템에서 인터럽트 요청을 관리하는 장치이다. PIC는 인터럽트 요청 레지스터(IRR), 서비스 중 레지스터(ISR), 인터럽트 마스크 레지스터(IMR)와 같은 레지스터를 사용하여 인터럽트를 처리하며, 하드 우선순위, 특정 우선순위, 순환 우선순위 등 다양한 우선순위 체계를 지원한다. 인터럽트는 엣지 트리거 또는 레벨 트리거 방식으로 발생할 수 있으며, 인터럽트 종료(EOI)를 통해 완료를 알린다. x86 아키텍처에서는 인텔 8259가 널리 사용되었으며, 현대에는 APIC로 대체되거나 사우스브리지 칩셋에 통합되었다.

2. 공통 기능

PIC는 인터럽트 요청 레지스터(IRR), 서비스 중 레지스터(ISR), 인터럽트 마스크 레지스터(IMR)와 같은 공통 레지스터 집합을 가지고 있어, 여러 인터럽트 요청을 처리하고 우선순위를 관리한다.

PIC는 하드 우선순위, 특정 우선순위, 순환 우선순위 등 여러 우선순위 체계를 가지며, 인터럽트는 엣지 트리거 또는 레벨 트리거 방식이 될 수 있다.

EOI가 발행될 때 인터럽트 완료를 알리는 방법에는 완료된 인터럽트 지정, 완료된 암시적 인터럽트 사용, 인터럽트 승인을 EOI로 처리하는 것 등이 있다.

2. 1. 레지스터

PIC는 일반적으로 다음과 같은 공통 레지스터 집합을 가지고 있다.

  • 인터럽트 요청 레지스터 (IRR, Interrupt Request Register): 어떤 인터럽트가 승인을 대기 중인지 지정하며, 일반적으로 직접 접근할 수 없는 기호 레지스터이다.
  • 서비스 중 레지스터 (ISR, In-Service Register): 승인되었지만 아직 인터럽트 종료(EOI)를 대기 중인 인터럽트를 지정한다.
  • 인터럽트 마스크 레지스터 (IMR, Interrupt Mask Register): 무시되고 승인되지 않아야 하는 인터럽트를 지정한다.


이러한 레지스터 체계를 통해 최대 2개의 서로 다른 인터럽트 요청이 한 번에 발생할 수 있으며, 하나는 승인을 기다리고 다른 하나는 EOI를 기다린다.

2. 2. 우선순위 체계

PIC는 하드 우선순위, 특정 우선순위, 순환 우선순위 등 여러 우선순위 체계를 가진다.[1] 인터럽트는 엣지 트리거 또는 레벨 트리거 방식이 될 수 있다.[1]

2. 3. 인터럽트 트리거 방식

인터럽트는 엣지 트리거 또는 레벨 트리거가 될 수 있다.[1]

2. 4. 인터럽트 종료 (EOI) 처리

PIC는 EOI가 발행될 때 인터럽트가 완료되었음을 알리는 몇 가지 일반적인 방법을 가지고 있다. 여기에는 다음이 포함된다.

  • 완료된 인터럽트 지정
  • 완료된 암시적 인터럽트 사용 (일반적으로 ISR에서 가장 높은 우선순위 대기 중인 인터럽트를 의미한다)
  • 인터럽트 승인을 EOI로 처리

3. x86 아키텍처에서의 PIC

8259A는 가장 잘 알려진 프로그래머블 인터럽트 컨트롤러(PIC) 중 하나로, x86 PC에 포함되었다.[2] 현대의 x86 PC에서는 별도의 칩으로 존재하지 않고 마더보드의 사우스브리지 칩셋에 통합되거나,[2] 더 많은 인터럽트 출력과 유연한 우선순위 체계를 지원하는 고급 프로그래머블 인터럽트 컨트롤러(APIC)로 대체되었다.

참조

[1] 논문 A Revisitation of Kernel Synchronization Schemes https://static.useni[...]
[2] PDF https://www.intel.co[...] 2022-03
[3] 웹인용 프로그램 가능 인터럽트 제어기 https://terms.naver.[...] 일진사 (컴퓨터인터넷IT용어대사전) 2018-03-25


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