HyeM
01. 구성요소 속도 & 용량 비교
- CPU 레지스터
- 캐시기억장치 : Static Ram
- 주기억장치 : Dynamic Ram
- 보조기억장치 : 하드디스크, 플로피 디스크, 자기테이프
1->4 순서로, 1번이 가장 속도가 빠르고, 가격이 비싸며,
4->1 순서로, 4번이 가장 용량이 크다.
02. CPU 구성 요소
- ALU (연산장치 , Arithmetic Logic Unit)
- 제어장치(컨트롤유닛; Control Unit)
- 레지스터(register)
- 버스
1. ALU (연산장치)
실제 연산을 담당하는 ALU 블록, 연산은 산술연산과 논리 연산 2가지로 나뉜다.
**구성요소
가산기, 보수기, 누산기, 시프터, 데이터 레지스터, 오버플로우 검출기, 상태 레지스터 등으로 구성되어 있다.
- 가산기 : 2개 이상의 수의 합 계산
- 보수기 : 뺄셈 계산
- 누산기 : 산술과 논리연산의 중간 값을 임시적으로 보관하기 위한 레지스터
- 시프터 : 2진수 자리를 왼쪽, 오른쪽 이동
- 데이터 레지스터 : 연산을 위한 데이터를 임시적으로 저장하는 레지스터
- 오버플로우 검출기 : 해당 레지스터의 용량 초과시, 검출
- 상태 레지스터 : 데이터 상태를 기억하는 레지스터
2. 제어장치(컨트롤유닛)
명령어를 해석하고, 그 해석된 결과에 따라 적절한 신호를
CPU의 다른블록에 보내는 일
( 명령어 해독기 : 명령어 레지스터에 있는 명령어 연산코드 필드를 전달받아, 해독/ 수행할 연산을 결정해서 연산장치에 전달. )
**명령어 형식
연산코드 + 기억장치 주소
- 연산코드 : 수행되어야 할 연신이 지정되어 있는 필드.
- 기억장치 주소 : 해당 연산을 수행할 때 데이터가 저장되어 있는 주소.
3. 레지스터
주기억장치로 부터 읽어온 명령어와 데이터를 임시적으로 저장하기 위한 조그만한 메모리 공간.
CPU의 종류에 따라서 그 개수와 형태가 다양함
ALU 처리 결과 데이터를 임시 보관하고, 기억 장치들 중 가장 속도가 빠르다.
** 종류
- 기억 장치 버퍼 레지스터(MBR): 주기억장치에서 읽어온 명령어를 임시적으로 저장한다. ; 기억장치로 쓰일 데이터나 기억장치에서 읽어온 데이터를 임시적으로 저장함
- 명령어 레지스터 : 기억 장치 버퍼 레지스터의 명령어 저장, 현재 실행중인 명령어 보관
- 기억장치 주소 레지스터 (MAR): 명령어 레지스터에 저장된 *명령어 형식 중 오퍼랜드에 저장된 기억장치의 주소를 저장한다.
- 프로그램 카운터 :다음에 실행할 명령어들의 주소 저장
*명령어 형식 은 [컴퓨터구조]2주차(1) 컴퓨터 정보표현 글에서 확인 가능함
추가적인 정보
기억장치 주소 레지스터 (MAR) : 프로그램 카운터에 저장된 명령어 주소(오퍼랜드에 저장된 기억장치 주소)가 시스템 주소 버스로 출력되기 전에 일시적으로 저장되는 주소 레지스터. ; 완충제 역할
기억장치 버퍼 레지스터 (MBR) : 기억장치로 쓰일 데이터나 기억장치로 부터 읽어온 데이터를 임시로 저장하는 레지스터,
MAR의 실제 콘텐츠(데이터, 명령어) ; 완충제 역할
** 과정
1. 주기억장치RAM에서 명령어를 인출해서 기억장치 버퍼 레지스터(MBR)에 임시적으로 저장한다. [Fetch]
2. 명령어 레지스터에서 기억장치 버퍼레지스터의 명령어를 저장한다.
3. 다음에 실행되어야 할 명령어 주소가 프로그램 카운터에 저장된다.
4. 제어장치(명령어해독기)는 명령어를 해석한다.
5. 제어장치에서 발생된 제어신호에 의해 ALU동작
+CPU 명령어 수행과정
Fetch : 메모리상(RAM)에 존재하는 명령어를 CPU로 가져옴 // RAM -> CPU
Decode : 가져다 놓은 명령어를 CPU가 해석(분석)하는 단계 // CPU(의 제어장치)가 명령어 해석
Execute : 해석된 명령어를 산술/논리 연산장치(ALU) 통해 실행하는 단계 // CPU의 ALU로 실행
Store : 수행결과를 주기억장치(RAM)에 저장 //RAM에 저장
4. 버스
CPU 내에서 ALU와 레지스터 간의 데이터 이동을 위한 통로
**구성
- 데이터 버스 : 데이터 (명령어 & 피연산자)이동을 위한 버스
- 주소 버스 : 데이터 출발지 또는 목적지의 메모리 주소를 전달하는 버스
- 제어 버스 : 데이터버스와 주소버스를 제어하기 위한 버스
위의 내용으로 만든 문제 와 답안
[컴퓨터구조 WEEK1]27기김혜민_문제.docx
0.02MB
[컴퓨터 구조 WEEK1]27기김혜민_답안.docx
0.02MB