ALU에 대해 알아보자
ALU는 계산기 역할을 해. 컴퓨터 내부에 있는 계산기라고 볼 수 있지.
ALU는 무슨 정보를 받아들일까?
ALU는 계산하는 부품이야. 즉 피연산자와 수행할 연산이 필요해.
그래서 ALU는 레지스터를 통해 피연산자를 받아들이고, 제어장치로부터 수행할 연산을 알려주는 제어 신호를 받아들여
그럼 ALU는 무슨 정보를 내보낼까?
연산 수행의 결과는 특정 숫자나 문자가 될 수 있어. 그리고 메모리 주소도 될 수 있지
이 결과값은 바로 메모리에 저장되지 않고 일시적으로 레지스터에 저장돼
왜 레지스터에 저장할까?
그 이유는 CPU가 메모리에 접근하는 속도는 레지스터에 접근하는 속도 보다 훨씬 느리기 때문이야. 이는 CPU가 프로그램 실행속도를 늦출 수 있지
더불어 ALU는 플래그를 내보내.
플래그에 종류에는 이러한 것들이 있어
부호 플래그 : 연산한 결과의 부호를 나타낸다.
제로 플래그 : 연산 결과가 0인지 아닌지의 여부를 나타냄
캐리 플래그 : 연산 결과 올림수나 발림수가 발생했는지를 나타낸다.
오버플로우 플래그 : 오버플로우가 발생했는지를 나타냄.
인터럽트 플래그 : 인터럽트가 가능한지를 나타낸다.
슈퍼바이저 플래그 : 모드를 나타낸다. 커널모드인지, 사용자모드인지 구분할 수 있다.
이러한 플래그는 CPU가 프로그램을 실행하는 도중에 반드시 기억해야하는 일종의 참고 정보야
제어장치에 대해서 알아보자
제어장치는 CPU의 구성요소 중에 하나이고 명령어를 읽어들이고 해석하는 역할을 해.
즉 제어신호를 보내고, 명령어를 해석하는 부품이지
제어 장치가 보낸 제어 신호는 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 일종의 전기신호이기도 해.
제어장치는 무엇을 받아들일까?
1. 클럭
제어장치는 클럭신호를 받아들여. 클럭이란 컴퓨터의 모든 부품을 일사불란하게 움직일 수 있게하는 시간단위야.
그러나 컴퓨터부품들은 클럭이라는 박자에 맞춰 작동할 뿐이지 한 박자마다 작동하는 건 아니야
2. 해석해야 할 명령어
제어장치는 해석해야할 명령어를 받아들여. CPU가 해석해야할 명령어는 명령어 레지스터라는 특별한 레지스터에 저장돼.
제어장치는 이 명령어 레지스터로부터 해석할 명령어를 받아들이고 해석한 뒤, 제어 신호를 발생시켜 컴퓨터 부품들에 수행해야 할 내용을 알려줘.
3. 플래그 레지스터 속 플래그 값
제어장치는 플래그 값을 받아들여 이를 참고하여 제어신호를 발생시켜. 플래그는 ALU 연산에 추가적인 상태정보야. 때문에 제어장치는 플래그 값을 받아들이고 이를 참고하여 제어 신호를 발생시키지.
4. 제어신호
제어장치는 시스템 버스 중 제어 버스로 전달된 제어 신호를 받아들여
제어 신호는 CPU뿐만 아니라 입출력장치를 비롯한 CPU 외부장치도 발생시킬 수 있어. 제어장치는 제어 버스를 통해 외부로부터 전달된 제어 신호를 받아들이기도 해.
[출처] 혼자공부하는 컴퓨터 구조와 운영체제
