CPU 구성

cpu는 컴퓨팅 시스템을 제어하고 데이터 연산을 처리하는 장치로 두뇌와 같은 역할을 한다

컴퓨팅 시스템을 이용해 처리하려는 입력은 일시적으로 주기억 장치에 저장된다

이 데이터는 cpu에서 명령에 따라 처리후 출력장치로 출력된다.

CPU는 비교,판단,연산을 하는 연산장치와 프로그램 명령어의 해석, 해석된 명령에 따라 동작을 지시하는 제어장치, 명령어, 데이터, 연산결과를 임시저장하는 레지스터로 구성된다.

연산장치

제어장치의 제어신호에 따라 주기억 장치로 부터 받는 데이터에 대한 연산을 수행한다.

1. 보수기
   • 수에 보수처리를 해 뺄셈을 가능케 함
2. 데이터 레지스터(DR=MBR)
   • 연산에 사용할 데이터, 연산의 결과를 일시적으로 기억하는 장치
3. 가산기
   • 레지스터의 데이터 + 누산기 데이터 ⇒ 누산기
4. 누산기(AC)
   • 누산기는 주기억장치로부터 연산할 데이터를 받아 저장하거나 가산기로부터 연산결과를 받아 저장하는 장치

제어장치

기억레지스터(MBR)

명령어 계수기(PC)가 지정하는 주기억장치의 내용을 임시보관

주소레지스터(MAR)

주기억장치에 명령이나 데이터가 기억된 “주소”를 보관

명령어 계수기(PC)

명령어(프로그램)의 실행 순서를 지정하기 위해 다음 실행될 명령어가 저장된 M.M의 주소를 기억

명령어 레지스터(IR)

명령어를 OPcode와 오퍼랜드로 나누어 저장

상태 레지스터(PSWR)

시스템의 상태 저장

컴퓨터시스템의 동작원리 및 과정

1. 코드작성
2. 컴파일
3. 실행파일
4. 주기억장치에 저장
5. CPU가 명령어를 읽어옴(인출)
6. 제어장치가 명령어를 해독함
7. 제어장치의 명령에 따라 실행
8. 실행결과는 주기억장치에 저장
9. 필요에 따라 보조기억장치에 저장
10. 필요에 따라 출력장치로 출력

부팅 과정

1. 전원ON
2. CPU동작
   1. 리셋신호 정지, 잔여 자료 제거
3. 바이오스 읽기
   1. 바이오스 : 하드웨어 입출력 제어 프로그램
4. 시스템버스 점검
   1. 시스템버스 : CPU와 M.M사이의 통로
5. 장치 점검
6. OS실행

레지스터

CPU내부의 작은 저장공간으로 CPU의 동작에 필요한 데이터, 명령을 임시 저장

• 누산기: 연산데이터 임시저장
• 상태레지스터(PSWR): 시스템의 순간상태 임시저장
• 명령어 계수기(PC): 다음에 실행될 명령어 저장
• 기억 레지스터(MBR): 값, 데이터를 저장
• 주소 레지스터(MAR): 주소를 저장
• 명령어 레지스터(IR): 가장 최근 인출된 명령어가 저장됨