데이터 처리와 CPU , Instruction(명령) , Instruction Cycle

doriver 2022. 7. 3. 18:01

데이터 처리와 CPU

컴퓨터에서의 데이터 처리는 기본적으로 CPU(Central Processing Unit)와 메모리(Memory)에서 이루어진다.

CPU는 컴퓨터의 두뇌이며, 데이터가 조작(manipulation)되는 장소이다.

: 제어 장치(Control Unit) , 산술 논리 연산장치(Arithmetic Logic Unit) , 레지스터(Register)

특정 마이크로프로세서(cpu)가 인식하고, 기능을 수행할 수 있는 최소단위
프로세서는 제조사, 목적 등에 따라 각기 다른 명령 집합(Instruction Set)을 보유하고 있다.

Control Unit은 명령(instruction)을 수행하는 회로들로구성된다.

• 각 명령은 일련의 마이크로 코드(microcode)로 표현된다.

명령의 예: Load, Store, Move, …

마이크로 코드의 예: Load -> 1F00, Store -> 1F01, …

• 명령(instruction)의 종류 (예제)

: 데이터 전송(LOAD,STORE, ... ) , 연산(ADD,AND,OR, ... ) , 제어(JUMP,CALL, ... ) 외 기타 등등

CPU가 하나의 명령(instruction)을 처리하기 위해 수행하는 일련의 단계

수행할 명령이 무엇인지를 파악 , 해독된 명령을 실행하여 결과를 구성

ALU에 의해 연산이 처리되기 위해서는 먼저 데이터가 레지스터에 적재(load)되어야 함

1. 호출(fetching): 제어 장치가 메모리로부터 실행에 필요한 명령이나 데이터를 가져와 레지스터에 저장함
2. 해독(decoding): CPU의 명령어 집합중에 어떤 명령을 수행할지 결정

3. 실행(executing): 명령을 마이크로 코드로 변환하여 차례로 수행 (실제, 덧셈, 뺄셈, 비교 등이 행해짐)
4. 저장(storing): 실행이 끝난 명령의 결과 데이터를 다시 메모리에 저장함 (항시 필요한 작업은 아님)