1주차 우수혼공족 ㅋ ㅎㅋㅎ
족장님 나이쓰 고맙습니다 😏😏😏
- "아아메로 가볍게 시작하겠습니다" ➡️ 나를 설레게 하는 포인~ㅌ
이제 공부하자
04 CPU의 작동 원리
ALU와 제어장치
✔️ ALU
- 레지스터에게 피연산자 받고 제어장치에게는 제어 신호를 받음
- 얘는 연산한 결과랑 플래그를 내보냄
*플래그는 1주차에서 공부한 것처럼 ALU가 연산 결과의 추가 정보에 대해 보내는 것!
✔️ 제어장치
- 얘 일단 좀 일을 많이 받네,,
- 클럭 신호 받아들임
- 해석해야 할 명령어 받아들임
- 플래그 레지스터 속 플래그 값 받아들임
- 시스템 버스 중 제어 버스로 전달된 제어 신호 받아들임
레지스터
✔️ 레지스터 종류
정리하는 김에 공부하고 있는 html/css를 사용해서 표를 만들어봤닷 ㅋ ㅎ ㅋ ㅎ
✔️ 특정 레지스터를 이용한 주소 지정 방식
- 스택 주소 지정 방식
- 변위 주소 지정 방식
- 상대 주소 지정 방식
- 베이스 레지스터 주소 지정 방식
명령어 사이클과 인터럽트
✔️ 하드웨어 인터럽트 처리 순서
- 입출력장치가 CPU에
인터럽트 요청 신호보냄 - CPU 인터럽트 요청 확인하고
인터럽트 플래그로 수용 가능 여부 확인 - 가능하면 지금까지의 작업 백업
- CPU는
인터럽트 벡터로인터럽트 서비스 루틴실행 인터럽트 서비스 루틴끝나면 아까4번에서 백업한 작업 복구해 실행 재개
키워드
명령어 사이클: 하나의 명령어가 처리되는 주기인터럽트: CPU의 정상적인 작업을 방해하는 신호동기 인터럽트(예외)비동기(하드웨어) 인터럽트
인터럽트 서비스 루틴: 인터럽트를 처리하기 위한 프로그램 =인터럽트 핸들러
클럭과 명령어 사이클이 헷갈린다면~?~?~?~?~?
클럭은 전체 시스템의 시간을 제어하고,
명령어 사이클은 각 명령어의 실행 단계를 관리💡 클럭이 주기적으로 발생하면서 명령어 사이클이 진행
05 CPU 성능 향상 기법
빠른 CPU를 위한 설계 기법
1. 클럭 속도 높이기
- 헤르츠(Hz) 단위
클럭은 컴퓨터의 시간 단위인데 컴퓨터의 모든 부품이 클럭 신호에 맞춰 작동- 하나의 명령어가 여러 클럭에 걸쳐 실행될 수 있음
2. CPU의 코어 수 늘리기 * 멀티코어
멀티코어 프로세서:CPU 내에 명령어를 처리하는 일꾼(코어)이 여러 명 있는 것과 같은 의미!
3. CPU의 스레드 수 늘리기 * 멀티스레드
멀티스레드 프로세서: 하나의 코어로 여러 명령어를 "동시에" 처리함!
명령어 병렬 처리 기법
명령어 파이프라인
- 인출 ➡️ 해석 ➡️ 실행 ➡️ 결과 저장
슈퍼스칼라
- 여러 개의 명령어 파이프
비순차적 명령어 처리
- 파이프라인의 중단을 방지하기 위해 명령어를 순차적으로 처리하지 않는 기법
CISC와 RISC
✔️ 명령어 집합
- CPU가 이해할 수 있는 명령어들의 모음
✔️ CISC
- Complex Instruction Set Computer
- 복잡하고 다양한 명령어들을 활용하는 CPU 설계 방식
x86,x86-64➡️ 대표적인 CISC 기반의 ISA가변 길이 명령어
장단점
- 적은 수의 명령으로 메모리 절약
- 명령어의 규격화가 어려움 ➡️ 파이프라이닝이 어려움, 대다수의 복잡한 명령어는 사용 빈도가 낮음
✔️ RISC
- Reduced Instruction Set Computer
- CISC에 비해 명령어의 종류 적지만, 명령을 많이 함
- 1클럭 내외 명령어 지향
고정 길이 명령어- 명령어 파이프라이닝에 최적화
- 메모리 접근을 단순화, 최소화하는 대신 레지스터를 활용
🚶🏻 기본 미션
p.125
2. 설명에 맞는 레지스터를 보기에서 찾아 빈칸을 채워 보세요.
프로그램 카운터,명령어 레지스터,플래그 레지스터,범용 레지스터
- 연산 결과 혹은 CPU 상태에 대한 부가 정보를 저장하는 레지스터
- 메모리에서 가져올 명령어의 주소를 저장하는 레지스터
- 데이터와 주소를 모두 저장할 수 있는 레지스터
- 해석할 명령어를 저장하는 레지스터
1. 플래그 레지스터
2. 프로그램 카운터
3. 범용 레지스터
4. 명령어 레지스터
레지스터 의미가 조금씩 달라서 헷갈리니 역할 구분 정도는 하자 🪶
p.155
4. 다음 그림은 멀티코어 CPU를 간략하게 도식화한 그림. 빈칸에 알맞은 용어?
✔️
코어
🏃🏻 선택 미션
코어와 스레드, 멀티 코어와 멀티 스레드 개념 정리
코어: CPU 내에서 명령어를 실행하는 부품멀티코어: 여러 개의 코어를 포함하는 CPU스레드: 실행 흐름의 단위하드웨어적 스레드: 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위소프트웨어적 스레드: 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위
멀티스레드: 하나의 코어로 여러 개의 명령어를 동시에 시행할 수 있는 CPU
부담없이 읽으려고 키워드 중심으로 정리 중!
외우려고 부담갖지 말고 키워드를 봤을 때 어떤 역할을 하는지 정도는 알 수 있게 익히자 ~ ! ! 😀😀😀😀
