Prepared by Lee Yong-Hui

1. 1 3.1 중앙처리장치의 구조 Prepared by Lee Yong-Hui

2. 2 3.1.1-4. 중앙처리 장치의 기능 Prepared by Lee Yong-Hui

3. 3 3.1.1. 기억 기능 기억 기능을 지닌 것을 Register 라하며 F/F or Latch 로 구성 되어 있다. 종류1 프로그래머가 프로그램에 의해 직접적으로 기억된 내용 변경 가능한 레지스터. 연산용 레지스터(AR : Arithmetic Register) 연산과 기억 장치와의 자료교환, I/O 자료 교환에 있어 자료를 임시 기억하며 AR이 하나인 경우 이를 누산기(ac : accumulator)라고 함! 인덱스 레지스터(XR : Index Register) 약식 주소나 계산에 의한 주소로부터 유효 주소를 계산하는데 필요한 자료를 기억하는데 사용. 범용 레지스터(General Purpose Register) 여러 개의 레지스터를 두어 AR, XR 구분 없이 사용함. 종류2 프로그램에서는 직접 변경 할 수 없지만 프로그램 수행 제어를 위한 레지스터. 명령어 레지스터(IR : Instruction Register) 프로그램 수행 제어를 위한 것으로 현재 수행중인 명령을 기억하며 IR의 명령어는 decoder에 의해 해독되어 연산기 신호를 보내게 된다. Prepared by Lee Yong-Hui

4. 4 프로그램 카운터(PC : Program Counter) 프로그램 수행 제어를 위한 것으로서 instruction counter or program address counter 라고 하며 다음에 수행할 명령어 주소를 기억하고 있다. 그래서 순차 레지스터(sequence register)라고 도 함. 종류3 기억 장치와의 자료 교환에 사용되는 레지스터 기억 장치 주소 레지스터(MAR : Memory Address Register) CPU에서 기억 장치에 저장된 명령어나 자료를 호출하기 위한 주소를 기억하는 자료 교환용 레지스터 기억 장치 버퍼 레지스터(MBR : Memory Buffer Register) 기억 장치로부터 읽어낸 워드를 받아들여 쓰기 동작이 끝날 때 까지 내용 보존 [page 104 : 그림 3.2, 표 3.1 참조] 기타 상태 레지스터(Status Register) 현재 상태를 각 비트별로 기억하여 외부 인터럽트 신호의 유,무를 표시하며 프로그램 상태어(PSW : Program Status Word)라고 함. Prepared by Lee Yong-Hui

5. 5 3.1.2 연산 기능 ALU 를 이용하여 산술 연산과 논리 연산을 수행한다. [page 105~6: 그림 3.3과 내용 참조] 3.1.3 전달 기능 연산기와 레지스터 사이의 신호회선(Signal path)를 의미하며 이것을 버스(bus) 라고 하고 필요한 신호를 전달하는데 사용한다.[page 107 그림 3.4,5참조] 입,출력버스, 내,외부 버스가 있으며 기능에 따라 address bus, data bus, control bus등이 있으며 이를 총칭하여 system bus라고 한다. (1) Address bus CPU 가 기억장치나 입출력 장치의 주소를 지정할때 사용하는 전송로 이며 CPU에서만 지정할 수 있기 때문에 단방향 버스(uni-directional bus)라고 함. -16개의 선(LSB A0~MSBA15)로 구성되어 있고 3상태 출력(0:low state, 1: high state, high impedance)으로 구성. (2) Data bus CPU로 부터 데이터 입출력이 가능하므로 양방향(bi-directional bus)라고 하며 3상태 출력(0:low state, 1: high state, high impedance)으로 구성. Prepared by Lee Yong-Hui

6. 6 (3) Control bus CPU 가 하고 있는 상황을 입출력 사이에 알려주거나 CPU 에게 어떤 동작을 위할 수 있도록 보내 주는 신호로 여러 개의 선으로 구성 되어 있다. 3.1.4 제어기능 제어기(CU : Control Unit)는 기억장치에 기억되어 있는 명령어를 순차적으로 꺼내어 읽고 각 명령어를 해독 한후 그 내용에 따라 연산 장치 및 다른 장치의 동작을 제어하는 적절한 신호를 가하는 장치로 조합회로와 기억소자로 구성. 실행해야 할 작업을 표시하고 이 작업에 필요한 일련의 오퍼랜드 또는 자료를 나타냄. OP code : 연산자 Operand : 피 연산자 예 MOV 1000 2000 연산자 MOV 와 피연산자 1000과 2000[1000번지 내용을 2000 번지로 이동] 3.2 명령어(Instruction) Prepared by Lee Yong-Hui

7. 7 [page 113~5 참조] Prepared by Lee Yong-Hui

8. 8 3.2.2 명령어의 종류 기능별 분류 일반적인 명령어 응용 프로그램에 많이 사용되며 데이터 전송 명령어, 데이터 처리 명령어, 프로그램 제어 명령어가 있다. [page 116 표 3.4 참조] Prepared by Lee Yong-Hui

9. 9 3.2.3 고성능 명령 [page 119 그림 3.9 참조] Prepared by Lee Yong-Hui

10. 10 3.2.4 명령어 집합(Instruction Set) /p 122 참조 Prepared by Lee Yong-Hui

11. 11 CISC & RISC 프로세서의 구조적 차이 Prepared by Lee Yong-Hui

12. 12 3.2.5 명령어 형식 Prepared by Lee Yong-Hui

13. 13 3.3 주소지정 방식 주소 지정 방식은 연산에 사용될 데이터를 주기억 장치의 어디에서 가져올 것인가를 명령어 형식의 오퍼랜드 부분을 지정하는 방식. 3.3.1. 주소(address) 기억장치에 기억된 자료에 부가한 것으로서 레지스터나 기억 장소 위치에 대하여 name, label, number에 의해 표현되며 명령을 위한 오퍼랜드를 지정하는 명령어의 한 부분. 종류 기호주소(symbolic address) 절대주소(absolute address) = 기계주소(machine address) 상대주소(relative address) 직접주소(direct address) : 오퍼랜드의 위치를 지정 간접주소(indirect address) : 실제 오퍼랜드의 주소 위치를 지시하는 컴퓨터 명령에서의 주소 계산에 의한 주소(calculated address) 자료 자신(immediate address) Prepared by Lee Yong-Hui

14. 14 3.3.2 주소지정 방식 -암시 주소 지정(implied addressing) 명령어의 정의에 따라 오퍼랜드가 암시적으로 정해지는 방식 예 : 누산기의 보수를 취하라 -자료 자신(immediate addressing) : level 0 명령어 자신이 데이터를 직접 포함하고 있어 명령어의 실행이 즉시 수행 -직접 주소지정(direct addressing) : level 1 오퍼랜드내의 주소가 실제 데이터의 주소로 직접 메핑 -간접 주소지정(indirect addressing) : level 2 오퍼랜드 내의 주소부에 의해 기억 장치내의 주소로 찾아간 후 그 주소 내 용이 나타내는 주소에 실제 데이터가 기억됨. Prepared by Lee Yong-Hui

15. 15 -레지스터 지정(register addressing) : level 0.5 CPU 내의 레지스터가 명령어에 따라 지정되는 것으로 실제 데이터가 기억 -레지스터 간접지정(register addressing) : level 1.5 오퍼랜드가 레지스터를 지정하고 다시 그 레지스터의 값이 실제 데이터가 기억된 기억 장소의 주소를 지정 -계산에 의한 주소지정(addressing modification):page 134-136 참조 주어진 주소에 별도의 레지스터에 기억된 주소의 일부를 접속, 가,감산하 여 데이터가 기억된 사상할 수 있는 유효주소를 구함. -스텍 주소지정(stack addressing) :page 137 참조 스택은 임시 자료 저장 장치를 사용하는 방식(LIFO, 또는 pushdown stack 이라고 함) Prepared by Lee Yong-Hui

16. 16 Prepared by Lee Yong-Hui