CPU의 작동 원리

ALU와 제어장치

산술연산장치

레지스터로 피연산자, 제어장치로부터 수행할 연산을 알려주는 제어 신호를 받아들임

연산 결과가 연산 결과를 담을 레지스터보다 큰 상황을 오버플로우라고 함

제어 장치

해석해야 할 명령어를 받아들임
플래그 레지스터 속 플래그 값을 받아들임
클럭 신호를 받아들임

레지스터

프로그램 카운터 : 메모리에서 가져올 명령어의 주소 저장
명령어 레지스터 : 해석할 명령어 저장
메모리 주소 레지스터 : 메모리 주소 저장
메모리 버퍼 레지스터 : 메모리와 주고받을 데이터를 저장
플래그 레지스터 : 연산 결과 혹은 cpu 상태에 대한 부가 정보를 저장
범용 레지스터 : 데이터와 주소를 모두 저장
스택 포인터 : 스택 최상단의 위치를 저장
베이스 레지스터 : 저장된 주소는 기준 주소로서의 역할

명령어 사이클과 인터럽트

프로그램 속 각각의 명령어들이 일정한 주기로 반복되며 실행되는 것

인터럽트

예외 / 하드웨어 인터럽트
인터럽트 서비스 루틴 : 인터럽트를 처리하기 위한 동작들로 이루어진 프로그램

CPU 성능 향상 기법

빠른 CPU를 위한 설계 기법

클럭 : 속도가 높은 CPU는 빠르게 작동
코어 : cpu 내에서 실행하는 부품
멀티코어 프로세서 : 여러 개의 코어를 포함하는 cpu
스레드 : 하드웨어적 / 소프트웨어적
멀티스레드 프로세서 : 하나의 코어로 여러 개의 명령어를 실행할 수 있는 cpu

명령어 병렬 처리 기법

명령어 병렬 처리 기법
명령어 파이프 라이닝 : 동시에 여러 개의 명령어를 겹쳐 실행하는 기법
슈퍼 스칼라 : 여러 개의 명령어 파이프라인을 두는 기법
비순차적 명령어 처리 : 파이프라인의 중단을 방지하기 위해 명령어를 순차적으로 처리하지 않는 기법

CISC와 RISC

ISA : cpu의 언어
CISC : 가변 길이 명령어 집합
RISC : 고정 길이 명령어 집합

기본미션

1 : 플래그 레지스터
2 : 프로그램 카운터
3 : 범용 레지스터
4 : 명령어 레지스터

코어