입출력 주소

입출력 주소는 컴퓨터의 CPU가 주변 장치와 통신할 때 사용하는 숫자 식별자입니다. 컴퓨터의 모든 입출력 포트에는 고유한 주소가 있습니다. 여기에는 USB 포트, Ethernet 잭, HDMI 포트 등이 포함됩니다. 각 포트에 별도의 입출력 주소가 할당되므로 CPU는 어떤 주변 장치인지 구분하고 해당 장치와 직접 통신할 수 있습니다.

컴퓨터의 CPU에서 실행되는 프로그램이 주변 장치와 직접 통신해야 할 때는 해당 주변 장치의 입출력 주소로 명령과 데이터를 보냅니다. 주변 장치는 같은 주소로 컴퓨터의 CPU에 정보를 다시 보내 응답할 수 있습니다. 예를 들어 문서를 인쇄할 때 CPU는 문서와 인쇄 설정을 프린터의 입출력 주소로 전달하고, 프린터는 해당 요청을 처리한 후 문서를 인쇄합니다.

초기 컴퓨터는 입출력 포트의 종류에 따라 고정된 주소를 사용해 입출력 포트를 매핑하는 경우가 많았습니다. 예를 들어 컴퓨터의 첫 번째 직렬 포트에 대한 표준 주소는 항상 0x03F8였습니다. 이러한 주소는 시스템 메모리와 별도로 존재했으며, 입출력 장치로 데이터를 보내고 받으려면 고유한 CPU 명령이 필요했습니다. 현재의 컴퓨터는 메모리 매핑 입출력이라는 더 효율적인 방식을 사용합니다. 이 방식은 주 시스템 메모리와 동일한 주소 공간에서 입출력 포트에 주소를 할당합니다. 주소 공간을 공유하면 시스템 메모리에 액세스하는 모든 CPU 명령이 입출력 장치에도 액세스할 수 있습니다. 이제 운영 체제가 입출력 주소를 관리하므로 애플리케이션은 특정한 사전 정의 주소로 데이터를 보내는 대신 시스템 API를 사용해 주변 장치와 통신할 수 있습니다. 그 결과 안정성이 크게 향상되고 충돌 발생 빈도가 줄어듭니다.