[컴퓨터 구조] 기억장치 모듈의 설계, 병렬 접속과 직렬 접속
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CS/컴퓨터 구조
오늘은 기억장치 모듈의 설계를 위한 병렬 접속과 직렬 접속에 대해 알아보겠습니다.1. 설계 이유주기억장치의 용량이 커질수록 더 많은 프로그램과 데이터를 적재할 수 있기 때문에, 디스크 액세스 횟수가 줄어들어 컴퓨터시스템의 성능이 높아집니다. 그러나 ROM과 RAM은 각 칩당 저장할 수 있는 용량에 한계가 있습니다. 따라서 원하는 만큼의 용량을 가지도록 여러 개의 칩들을 사용해야 합니다.칩의 각 기억장소에 저장되는 비트 수가 일반적으로 컴퓨터의 단어 길이(word length)보다 적기 때문에 한 번에 한 단어씩 액세스할 수 있도록 하기 위해 여러개의 칩들을 병렬로 접속해야 합니다.단어(word): CPU에 의해 한번에 처리될 수 있는 비트들의 그룹 2. 병렬 접속컴퓨터의 단어 길이가 N비트이고 기억장치 ..
[컴퓨터 구조] 제어유니트(Control Unit)와 마이크로프로그램
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오늘은 CPU의 구성요소 중 하나인 제어유니트와 마이크로프로그램에 대해서 알아보겠습니다.1. 제어유니트1) 제어 유니트의 기능CPU가 실행하는 기계명령어들을 인출하여 해독하고 실행하는 과정이 순차적으로 발생되기 위해서는, 적절한 제어 신호들이 생성되어 해당 하드웨어 모듈로 보내져야 합니다. CPU의 구성요소인 제어 유니트가 이러한 역할을 담당하고 있습니다.제어 유니트가 수행하는 주요 기능들은 다음과 같습니다.명령어 코드의 해독명령어 실행에 필요한 제어 신호들의 발생제어 유니트는 컴퓨터 프로그램을 구성하고 있는 명령어들을 해독(decode)하고 그 결과에 따라 명령어 실행에 필요한 동작들을 수행시키기 위한 제어 신호를 발생하는 장치입니다. 다시말해 명령어 사이클이 적절히 수행되도록 모든 동작을 제어하는 장..
[컴퓨터 구조] 산술논리연산장치(ALU)의 구성요소와 정수의 표현
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오늘은 산술논리연산장치의 구성요소를 간략하게 알아보고 연산에 사용되는 정수들이 어떤식으로 표현되는지를 알아보겠습니다.1. 산술논리연산장치(ALU)1) 산술논리연산장치(ALU) 개요산술논리연산장치는 산술적 계산과 논리 데이터에 대한 연산을 수행합니다. 산술적 계산은 일반적으로 정수(integer)와 부동소수점 수(floating-point number)라는 두 가지 형태의 수들에 대하여 수행되며, 논리 연산은 0과 1의 배열로 표현되는 2진데이터(binary data)에 대하여 이루어집니다.컴퓨터 시스템의 다른 요소들인 제어 유니트, 레지스터, 기억장치 및 I/O장치는 사실상 ALU에 의해 처리될 데이터를 가져오거나 그 결과를 저장하고 출력시키는 역할을 할 뿐입니다. 산술논리연산장치(ALU): CPU 내부..
[컴퓨터 구조] CPU의 구조와 명령어 실행
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오늘은 CPU의 구조와 명령어 실행 사이클에 대해서 알아보겠습니다.1. CPU의 구조1) 프로그램 수행 동작CPU는 기억장치에 저장되어 있는 프로그램 코드인 명령어를 실행함으로써 프로그램 수행이라는 기본적인 기능을 수행합니다.프로그램을 수행할때의 세부적인 동작을 순서대로 나열해보겠습니다.명령어 인출: 기억장치로부터 명령어를 읽어옴명령어 해독: 수행해야 할 동작을 결정하기 위해 명령어를 해독데이터 인출: 명령어 실행을 위해 데이터가 필요한 경우, 데이터를 기억장치나 I/O 장치로부터 데이터를 가져옴데이터 처리: 데이터에 대한 산술적 혹은 논리적 연산 수행데이터 저장: 수행한 결과를 저장명령어 인출과 해독은 모든 명령어들에 공통된 동작입니다. 나머지 3가지 동작은 명령어에 따라 수행됩니다.2) CPU의 기본..