04 CPU의 작동 원리
04-1 ALU와 제어장치
- ALU는 레지스터로부터 피연산자를 받아들이고, 제어장치로부터 제어 신호를 받아들입니다.
- ALU 연산 결과와 플래그를 내보냅니다.
- 제어장치는 클럭, 현재 수행할 명령어, 플래그, 제어 신호를 받아들입니다.
- 제어장치는 CPU 내부와 외부로 제어 신호를 내보냅니다.
04-2 레지스터
- 프로그램 카운터는 메모리에서 가져올 명령어의 주소, 명령어 레지스터는 해석할 명령어를 저장합니다.
- 메모리 주소 레지스터는 메모리의 주소, 메모리 버퍼 레지스터는 메모리와 주고받을 데이터를 저장합니다.
- 범용 레지스터는 데이터와 주소를 모두 저장하고, 플래그 레지스터는 연산 결과 혹은 CPU 상태에 대한 부가 정보를 저장합니다.
- 스택 포인터는 스택 최상단의 위치를 저장합니다.
- 베이스 레지스터에 저장된 주소는 기준 주소로서 역할을 합니다.
04-3 명령어 사이클과 인터럽트
- 명령어 사이클은 하나의 명령어가 처리되는 주기로, 인출, 실행, 간접, 인터럽트 사이클로 구성되어 있습니다.
- 인터럽트는 CPU의 정상적인 작업을 방해하는 신호입니다.
- 인터럽트의 종류에는 예외와 하드웨어 인터럽트가 있습니다.
- 인터럽트 서비스 루틴은 인터럽트를 처리하기 위한 동작들로 이루어진 프로그램입니다.
05 CPU 성능 향상 기법
- 클럭 속도가 높은 CPU는 빠르게 작동합니다.
- 코어란 CPU 내에서 명령어를 실행하는 부품입니다.
- 멀티코어 프로세서란 여러 개의 코어를 포함하는 CPU를 말합니다.
- 스레드에는 하드웨어적 스레드와 소프트웨어적 스레드가 있습니다.
- 멀티스레드 프로세서란 하나의 코어로 여러 개의 명령어를 동시에 실행할 수 있는 CPU를 말합니다.
[기본미션]
p. 125의 확인 문제 2번
설명에 맞는 레지스터를 보기에서 찾아 빈칸을 채워보세요.
보기: 프로그램 카운터, 명령어 레지스터, 플래그 레지스터, 범용 레지스터
- ( 1번 ): 연산 결과 혹은 CPU 상태에 대한 부가 정보를 저장하는 레지스터
- ( 2번 ): 메모리에서 가져올 명령어의 주소를 저장하는 레지스터
- ( 3번 ): 데이터와 주소를 모두 저장할 수 있는 레지스터
- ( 4번 ): 해석할 명령어를 저장하는 레지스터
답: 1번-플래그레지스터, 2번-프로그램 카운터, 3번-범용레지스터, 4번-명령어 레지스터
p. 155의 확인 문제 4번
다음 그림은 멀티코어 CPU를 간략하게 도식화한 그림입니다. 빈칸에 알맞은 용어를 써 넣어으세요.
답: 코어
[선택미션]
Ch.05(05-1) 코어와 스레드, 멀티 코어와 멀티 스레드의 개념을 정리하기
- 코어: 명령어를 실행하는 부품을 여러개 포함하는 부품
- 멀티코어 CPU or 멀티코어 프로세서: 코어를 여러개 포함하고 있는 CPU
- 스레드: 사전적 의미는 ‘실행 흐름의 단위’이지만 그대로 받아드리이지 말고 더욱 엄밀하게 이해해야 함
- 하드웨어적 스레드: 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위
- 소프트웨어적 스레드: 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위
- 멀티스레드 프로세서 or 멀티스레드 CPU: 하나의 코어로 여러 명령어를 동시에 처리하는 CPU
