중앙처리장치(CPU)

컴퓨터에서 데이터 처리 동작을 수행하는 부분

• 제어장치
  • 레지스터 사이의 정보전송을 감시하거나 ALU에서 수행할 동작을 지시
• 레지스터 집합
  • 명령어를 실행하는데 필요한 중간 데이터 보관
• ALU
  • 명령어를 실행하기 위한 마이크로 연산 수행

명령어 형식

• 대표적인 필드
  • 연산코드 필드
  • 주소 필드
  • 모드 필드

3-주소 명령어

각 주소필드는 레지스터나 메모리의 주소 지정

• 장점 : 프로그램의 길이가 짧음
• 단점 : 명령어의 길이가 길어짐

2-주소 명령어

실제 사용되는 컴퓨터에서 가장 흔히 사용
각 주소필드는 레지스터나 메모리의 주소를 지정

1-주소 명령어

누산기(AC)에 의해 모든 데이터 처리

무주소 명령어

스택 구조 사용(PUSH,POP)
연산명령 시 주소필드 사용X

어드레싱 모드

피연산자가 지정되는 방법

• 기계 명령어 또는 레지스터 또는 상수의 정보를 이용해 피연산자의 유효메모리 주소를 계산하는 방법

직접 주소 모드 : EA = A

명령어 주소부분이 유효주소가 됨
분기 형식의 명령어에서는 실제 분기할 주소를 나타냄

• 장점
  • 데이터 인출을 위해 한 번의 기억장치 접근만 필요
• 단점
  • 직접 지정할 수 있는 기억장치 주소공간은 2^주소필드 개로 제한됨

간접 주소 모드 : EA=(A)

명령어 주소필드가 가리키는 주소에 유효주소가 저장됨

• 장점
  • 지정할 수 있는 기억장치 주소공간 범위가 확장됨
• 단점
  • 두 번의 기억장치 접근이 필요

묵시적 모드

명령어 실행에 필요한 데이터의 위치가 묵시적으로 정해진 방식

• 장점
  • 명령어 길이가 짧음
• 단점
  • 종류가 제한됨

즉시 모드

데이터가 명령어에 있음
초기 값을 상수로 줄 때 사용

• 장점
  • 데이터 인출을 위해 기억장치 접근이 필요 없음
• 단점
  • 수의 크기가 오퍼랜드 필드의 비트수에 의해 제한됨

레지스터 모드 : EA=R

데이터가 레지스터에 있음

• 장점
  • 오퍼랜드 필드의 비트수가 적어도 됨
  • 데이터 인출을 위해 기억장치 접근이 필요없음
• 단점
  • 데이터가 저장될 수 있는 위치가 CPU내부 레지스터로 제한됨
    

레지스터 간접 모드 : EA=(R)

명령어가 데이터의 주소를 가진 레지스터 지정

• 장점
  • 주소를 지정할 수 있는 기억장치 영역 확장

변위 주소 방식 : EA = A+(R)

직접 주소 모드와 레지스터 간접모드의 조합

• 유효주소 = 명령어주소부 + CPU내 특정 레지스터 값

상대주소모드 : EA = A + (PC)

• 분기 명령에서 사용
  

인덱스주소모드 : EA = A +(IX)

• 명령어 주소부 + 인덱스레지스터
• 배열데이터 시 사용
  - 명령어 주소부 : 데이터 배열이 시작되는 주소
  - 인덱스레지스터 : 인덱스 값을 갖는 특수 CPU 레지스터
  시작주소와 피연산자의 주소 차이