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중앙 처리 장치(中央處理裝置) 또는 CPU(영어: central processing unit, central/main processor)는 컴퓨터 시스템을 통제하고 프로그램의 연산을 실행 · 처리하는 가장 핵심적인 컴퓨터의 제어 장치, 혹은 그 기능을 내장한 칩이다.
중앙 처리 장치 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
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역사[편집]
연산[편집]
설계와 구현[편집]
성능[편집]
CPU 메이커[편집]
같이 보기[편집]
중앙처리장치란? CPU란? central processing unit, 제어장치, 연산장치, 레지스터
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중앙처리장치란
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CPU의 개념 및 구성 요소 (중앙처리장치)
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중앙처리장치(CPU) 작동 원리 | 👨🏻💻 Tech Interview
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[H/W] 중앙처리장치(CPU)란 무엇인가? CPU의 구조 총정리
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중앙처리장치란
중앙처리장치의 대표적인 구성장치
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중앙처리장치와 주기억장치
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정훈사 수험정보의 모든 것
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중앙처리장치 – 해시넷
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위키
목차
개요[편집]
배경[편집]
역사[편집]
특징[편집]
제품군[편집]
사건 사고[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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중앙 처리 장치
CPU는 여기로 연결됩니다. 다른 뜻에 대해서는 는 여기로 연결됩니다. 다른 뜻에 대해서는 CPU (동음이의) 문서를 참고하십시오.
핀이 있는 PGA 의 AMD 라이젠 3700X
중앙 처리 장치(中央處理裝置) 또는 CPU(영어: central processing unit, central/main processor)는 컴퓨터 시스템을 통제하고 프로그램의 연산을 실행 · 처리하는 가장 핵심적인 컴퓨터의 제어 장치, 혹은 그 기능을 내장한 칩이다. 컴퓨터 안의 중앙 처리 장치(CPU)는 외부에서 정보를 입력받고, 기억하고, 컴퓨터 프로그램의 명령어를 해석하여 연산하고, 외부로 출력하는 역할을 한다. 따라서 중앙 처리 장치(CPU)는 컴퓨터 부품과 정보를 교환하면서 컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 장치로, 모든 컴퓨터의 작동과정이 중앙 처리 장치(CPU)의 제어를 받기 때문에 컴퓨터의 두뇌에 해당한다고 할 수 있다. 실제의 CPU 칩엔 실행 부분뿐만 아니라 캐시 등의 부가 장치가 통합된 경우가 많다.
CPU에는 MCU(Micro Control Unit)와 주변 장치(외부 확장 장치에 관한 IC)가 다 들어있는 Soc(System On Chip)가 있다. 주변 IC가 따로 달려 있을 경우, 그것은 MCU라고 할 수 있다.
CPU는 기계어로 쓰인 컴퓨터 프로그램의 명령어를 해석하여 실행한다. CPU는 프로그램에 따라 외부에서 정보를 입력받아,이를 기억하고, 연산하며, 결과를 외부로 출력한다. CPU는 컴퓨터 부품과 정보를 교환하면서 컴퓨터 전체의 동작을 제어한다.
기본 구성으로는 CPU에서 처리할 명령어를 저장하는 역할을 하는 프로세서 레지스터, 비교, 판단, 연산을 담당하는 산술논리연산장치(ALU), 명령어의 해석과 올바른 실행을 위하여 CPU를 내부적으로 제어하는 제어부(control unit)와 내부 버스 등이 있다.
각종 전자 부품과 반도체 칩을 하나의 작은 칩에 내장한 전자 부품을 마이크로프로세서라고 한다. 마이크로프로세서는 전기 밥통에 쓰이는 낮은 성능의 제품부터 컴퓨터에 쓰이는 높은 성능의 제품까지 매우 다양하다. 마이크로프로세서들 가운데 가장 복잡하고 성능이 높은 제품은 컴퓨터의 연산 장치로 쓰인다. 이것을 중앙 처리 장치라고 한다.
역사 [ 편집 ]
CPU의 출현 [ 편집 ]
‘고정된-프로그램 컴퓨터’라고 불리는 ENIAC같은 컴퓨터는 다른 종류의 작업을 하기 위해 전선을 재배열 하는 과정이 필요했다. “CPU”라는 용어가 소프트웨어의 실행을 위한 장치로 불리게 된 이래로, CPU라고 불릴 수 있는 장치의 출현은 프로그램 내장 방식 컴퓨터의 출현 덕분이었다.
프로그램 내장 방식 컴퓨터는 J.Presper Eckrt와 John Willian Mauchly’s의 ENIAC 설계에도 이미 어느 정도 드러나 있다. 하지만 ENIAC을 빨리 제작하기 위해서 생략되었다. ENIAC이 만들어지기 전인 1945년 6월 30일 수학자 폰 노이만은 ‘EDVAC 초안에 대한 보고’라는 논문을 발표했다. 이것은 프로그램 내장 방식 컴퓨터의 개요로써 1949년에 완전히 정립되었다. EDVAC은 일정한 수의 다양한 작업을 수행하기 위해 고안되었다. 확실한 것은, EDVAC 프로그램은 물리적 선의 연결이 아니라 빠른 속도의 컴퓨터 메모리에 저장된다는 것이다. 이것은 새로운 작업을 수행하기 위해서는 상당한 시간과 노력이 필요한 ENIAC의 한계를 이겨내는 데 도움을 주었다. 폰 노이만의 디자인은 소프트웨어(프로그램)를 단순히 메모리에 있는 내용을 바꾸는 것 만으로 손쉽게 실행할 수 있게 만들어 주었다. 하지만 EDVAC은 최초의 프로그램 내장방식 컴퓨터는 아니었다. 맨체스터 대학교의 SSEM(Small-Scale Experimental Machine)과 마크 1이 프로그램 내장 방식 컴퓨터의 초기 버전이다.
트랜지스터와 집적회로 CPU의 등장 [ 편집 ]
트랜지스터 CPU는 트랜지스터 발명 이후 등장했다. 트랜지스터는 같은 역할을 하던 진공관을 빠르게 대체하여 CPU의 부피를 줄일 수 있게 되었다
마이크로프로세서 [ 편집 ]
페드리코 페긴이 1970년대에 발명한 것은 CPU의 설계와 구현에 대한 전반적인 기초를 완전히 바꾸어 놓았다. 1970년에 등장한 최초의 상업용 마이크로프로세서(Intel 4004)와 1974년의 최초의 범용 마이크로프로세서(Intel 8080) 이후로 생겼다.
연산 [ 편집 ]
모든 CPU에서 메모리에 저장된 명령어들을 순서대로 불러와서 실행한다는 사실은 물리적형태와는 관계없이 동일하다. 그리고 CPU가 이 동작을 수행하기 위해서는 꺼내고, 해독하고, 실행하는 5단계가 필요하다. 마지막 단계에서 명령어를 실행하고난 이후에는 다시 이 다섯 단계의 명령 주기가 반복되며, 프로그램 카운터의 변화된 위치에서 실행될 명령어를 불러오게 된다.
인출 [ 편집 ]
첫 번째 단계인 인출(Fetch)은 프로그램의 메모리에서 명령어를 불러오는 역할을 한다. 프로그램 내부의 명령어의 위치(주소)
해독 [ 편집 ]
두 번째 단계인 해독(Decode)은 인출 단계에서 가져온 명령어를 해독하여 명령어 내의 데이터 정보와 연산 정보를 추출한 뒤, 중앙처리 장치 내의 각 장치에 적절한 제어신호를 보내 연산, 처리에 대한 준비를 하는 단계이다.
실행 [ 편집 ]
실행(Execute)은 명령어에서 추출한 두 데이터와 연산 정보를 이용해 실제로 연산을 하는 단계를 말한다. 연산이 끝난 결과는 곧바로 다음 명령어에서 사용될지, 그렇지 않을지에 따라 메모리 단계로 갈지, 라이트백 단계로 갈지 결정된다.
메모리 [ 편집 ]
네 번째 단계인 메모리(Memory)는 연산결과가 다음 명령어에 바로 사용되지 않는다면, 결과를 메모리에 저장하는 것을 말한다.
라이트백 [ 편집 ]
연산의 마지막 단계인 라이트백(Write-Back)은 이전 명령어의 연산 결과가 다음 명령어의 입력 데이터로 사용될 경우, 계산 결과를 레지스터에 다시 쓰는 것을 말한다.
설계와 구현 [ 편집 ]
기본적인 CPU의 구조
기본 구성으로는 CPU에서 처리할 명령어를 저장하는 역할을 하는 프로세서 레지스터, 비교, 판단, 연산을 담당하는 산술논리연산장치(ALU), 명령어의 해석과 올바른 실행을 위하여 CPU를 내부적으로 제어하는 제어부(control unit)와 내부 버스 등이 있다.
CPU의 내장회로는 CPU가 수행할 수 있는 기본적인 연산들의 집합인 ‘명령어 집합’으로 이루어져있다. 예를 들면 두 개의 숫자에 대한 가감연산 혹은 비교연산 같은 것이 있다. 각각의 기본 연산은 옵코드(opcode)라고 불리는 특정한 비트의 조합으로 나타내진다.
모든 명령어의 실제 수학적인 연산은 CPU 내부의 산술논리장치(ALU, arithmetic logic unit)이라는 조합논리회로에서 담당한다. CPU는 대부분 산술논리장치가 연산을 수행하기 위한 명령어를 메모리로부터 불러오고, 연산의 결과값을 저장하는 일을 한다. 메모리로부터 데이터를 불러오는 연산의 명령어 집합의 종류와 동작은 확연한 차이를 보인다.
성능 [ 편집 ]
중앙 처리 장치의 성능은 크게 클럭(Clock) 속도와 코어 수로 결정된다.
클럭 [ 편집 ]
CPU에서 클럭이라고 하는 수치는 중앙 처리 장치 내부에서 일정한 주파수를 가지는 신호로 이 신호에 동기화되어서 중앙 처리 장치의 모든 명령어가 동작되게 된다. 예를 들어, 클럭 수가 3.0GHz이면 초당 30억 번의 명령어 처리를 할 수 있다는 말이다. 따라서 클럭 주파수가 빠를수록 제한된 시간에 더 많은 명령을 처리할 수 있기에 더 좋은 성능의 중앙 처리 장치라고 할 수 있다.
코어 [ 편집 ]
중앙 처리 장치안의 코어의 수로도 성능의 차이가 난다. 코어는 중앙 처리 장치의 역할을 하는 블록으로 예전에는 한 개의 칩 안에는 한 개의 코어의 구조를 가진 싱글코어가 다수였지만 최근에는 한 개의 칩 안에 여러 개의 코어를 가지는 멀티코어 구조를 채택하고 있다.
싱글 코어 [ 편집 ]
싱글 코어(Single Core)는 하나의 코어로 이루어진 CPU이다. 일반적으로 멀티 코어에 비해 경비가 싸고 프로그래밍도 간단하지만 보수 작업이나 고장의 경우에는 시스템이 완전히 멈추고 수많은 작업을 잘 분산시키지 못해 멀티 코어에 비해 처리 속도가 느리다는 단점이 있다.
멀티 코어 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 멀티 코어 입니다.
한 개의 칩 안에 여러 개의 연산을 처리할 수 있는 장치를 병렬적으로 연결한 멀티 코어 시스템을 통하여 더 좋은 성능의 중앙 처리 장치를 얻을 수 있게 된다. 하지만 프로그램을 작성할 때 멀티코어를 활용할 수 있도록 코딩해야 한다. 그렇지 않으면 멀티코어 CPU라도 멀티코어를 활용 못할 수 있다. 싱글 코어 및 다중 코어를 칭하는 명칭은 다음과 같다.
코어의 개수 명칭 1 싱글 코어 2 듀얼 코어 3 트리플 코어 4 쿼드 코어 6 헥사 코어 8 옥타 코어 10 데카 코어 12 도데카 코어 16 헥사 데시멀 코어
현재는 코어의 속도를 높이기 힘든 한계에 왔기 때문에, 속도보다는 병렬성을 높이는 것에 집중하여 CPU 다이에 64개의 코어를 넣은 AMD EPYC 7742 서버용 CPU도 출시되었다.
CPU 메이커 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 CPU 아키텍처 입니다.
대중적인 운영 체제하의 CPU 설계 또는 제작사
중앙처리장치란? CPU란? central processing unit, 제어장치, 연산장치, 레지스터
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오늘은 컴퓨터를 이루고 있는 요소 중에
비싸고 중요한 CPU를 살펴볼게요 ㅎㅎ
중앙처리장치란?
대략? 요렇게 생겼어요
너무 오랜만에 기초부터 다루는거라..ㅎㅎ 예전 포스팅을 수정하고 재업한건데
처음 컴퓨터를 배웠을 때가 새록새록 기억이나네요 ㅎㅎ
formal하게 정리해보면 CPU를 이렇게 설명할 수 있습니다.
# 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)는 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터시스템의 핵심장치이다.
# 다양한 입력 장치로부터 자료를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행한다.
# 프로그램 명령어를 실행하는 일을 담당하는 중앙처리장치는 제어장치, 연산장치, 레지스터들의 세 부분으로 구성된다.
보면 다 ‘제어’라는 느낌의 단어가 다 들어가있죠?
즉 요아이는 컴퓨터의 두뇌예요. 내 머리가 내 팔, 다리, 행동, 생각 등을 제어하듯이
CPU가 컴퓨터한테 입력이 들어오면 처리해서 어떤 행동을 야기시키고, 명령을 해석해서 뭔가 작업을 하던가 제어하던가 !
핵심 두뇌라 생각하면 됩니다.
마치 머리가 인간의 가운데 있는거처럼~~
가운데 저 아이가 CPU고 컴퓨터는 대략 큰 요소로 생각하면 저렇게 구성되어있습니다.
우리가 키보드로 위아래버튼을 누르면 모니터로 캐릭터가 막 움직이는 일이 너무 당연했었잖아요?
그 입력들을 CPU가 다 받아서 판별하고 해석해서 모니터에 명령을 내리는거예요 ㅎㅎ
CPU는 센트럴프로세서라고 불리기도 하고 프로세서라고 간편하게 부르기도 해요
CPU는 인간의 몸에 비유하면 뇌에 해당하기 때문에 컴퓨터에서 모든 일을 맡고 있는 없어서는 안될 핵심 부품입니다.
CPU는 왜 두뇌에 해당된다는 별명을 갖게 되었을까~~?
-> 모든 컴퓨터의 작동 과정들은 CPU의 제어를 받아야만 이루어질 수 있어요
우리 몸이 뇌의 컨트롤을 받는 것과 같죠
친구가 나한테 심부름을 부탁하면 내가 그 부탁을 듣고 뇌가 명령을 내리는 것처럼 (뇌가 우리의 몸을 통제하고 명령하는 것처럼) CPU도 컴퓨터를 통제하고 사용자, 즉 우리가 명령을 내린 것을 해독해서 컴퓨터에게 명령을 내려요. 우리 뇌와 비슷하죠?!
아까 CPU가 제어장치, 연산장치, 레지스터들로 구성되어있다 언급했었죠?
우리 뇌가 기억능력이 있는 것처럼 CPU도 임시 기억 장소가 있습니다. –> 레지스터!
뇌는 명령을 이해할 뿐만 아니라 계산도 하고 문제도 풀고 수리능력도 있죠? –> 연산장치!
제어장치는 말 그대로 제어하는 역할을 담당합니다.
당연히, CPU의 성능이 좋으면 컴퓨터도 성능이 좋겠죠?
CPU 성능 평가 단위
MIPS (Million Instruction Per Second) 1초 동안 처리할 수 있는 명령의 개수를 100만 단위로 표시함 FLOPS (FLoating-point Operations Per Second) 1초 동안 처리할 수 있는 보동 소수점 연산의 횟수를 표시함 클럭 (Clock) 1초 동안 발생하는 클럭 펄스의 주파수를 표시함 메가헤르츠 (MHz) 중앙 처리 장치가 동작하는 클럭 속도의 단위로, 전기적 주파수의 단위를 표시함
중앙 처리 장치 구성
앞에서 다 설명했던 내용 복습하는 겁니당
CPU 내부 연결이 추가적으로 보이네요?
당연히 이 세개의 요소들이 왔다갔다 상호작용을 하면서 일을 해야겠죠? 서로 신호를 왔다갔다 전달해주는 회선(?)을 버스라고 해요. 이어주고 전달하는 연결 통로라고 생각하면 됩니다.
중앙처리장치 내부에 자료 버스와 제어 버스라는 것이 연결되어 있습니다.
그럼 각각 제어장치, 연산장치, 레지스터 하나하나 자세히 살펴볼게요
1. 제어 장치 (CU: Control Unit)
– 레지스터 사이의 데이터 전송을 감시하고 ALU(연산 장치)의 동작을 지시하는 장치
– 전체 컴퓨터 시스템의 작동을 통제 지시하는 장치로, 적잘한 순서로 명령을 꺼내고, 각 명령을 해석하여 그 해석에 따라서 산술논리 연산 장치나 기타 부분으로 적절한 신호를 보내는 장치이다.
– 기억 장치에 축적되어 있는 일련의 프로그램 명령을 순차적으로 꺼내 이것을 분석 해독하여 각 장치에 필요한 지령 신호를 주고, 장치 간의 정보 조작을 제어하는 역할을 수행한다.
♣♣♣
‘control 제어하다 통제하다’ 의 뜻을 가지고 있는
제어 장치는 말 그대로 컴퓨터의 모든 장치들을 제어 하고 통제 즉 감독! 하는 역할을 합니다.
해석하고 명령하고 그 것을 신호로 전달하고 등등~ 제어하고 말 그대로라 어려운게 없습니다.
제어 장치의 내부 구성 장치를 한 번 훑고 넘어갑시다
이 자세한 부분은 나중에 ‘컴퓨터 구조’과목에서 보게 될거예요.
– 구성 장치 –
프로그램 카운터 (Program Counter) : 다음에 수행할 명령어의 번지(주소)를 기억하는 레지스터
명령 해독기 (Instruction Decoder) : 수행해야 할 명령어를 해석하여 부호기로 전달하는 회로
부호기 (Encoder) : 명령 해독기에서 전송된 명령어를 제어 필요한 신호로 변환하는 회로
명령 레지스터 (IR : Instruction Register) : 현재 수행 중인 명령어를 기억하는 레지스터
번지 해독기 (Address Decoder) : 명령 레지스터로부터 보내온 번지(주소)를 해석하는 회로
번지 레지스터 (MAR : Memory Address Register) : 주소를 기억하는 레지스터
기억 레지스터 (MBR : Memory Buffer Register) : 내용(자료)을 기억하는 레지스터
2. 연산 장치 (ALU: Arithmetic and Logical Unit)
– 명령어를 실행하기 위한 마이크로 연산을 수행하는 장치
– 연산에 필요한 자료를 입력받아 산술, 논리, 관계, 이동(Shift), 연산 등 다양한 실제적 연산을 수행하는 장치
(덧셈, 뺄셈, 나눗셈,, 이런거가 산술 연산입니다. 논리는 둘이 같다, 다르다 등 여러개가 있는데.. )
Arithmetic : 산술 산수 Logical 논리적인 이라는 의미들로
제어 장치가 명령을 해주면 그것을 계산해주는 역할을 하는 똑똑이 입니다 🙂
연산 장치의 내부 구성 장치를 한 번 훑고 넘어갑시다
이 자세한 부분 또한 역시 나중에 ‘컴퓨터 구조’과목에서 보게 될거예요.
– 구성 장치 –
가산기 (Adder) : 2진수 덧셈을 수행하는 회로
보수기 (Complementer) : 뺄셈을 수행하기 위하여 입력된 값을 보수로 변환하는 회로
누산기 (ACCumulator) : 중간 연산 결과를 일시적으로 기억하는 레지스터
데이터 레지스터 (Data Register) :연산한 데이터를 기억하는 레지스터
프로그램 상태 워드 (PSW : Program Status Word) : 명령어 실행 중에 발생하는 CPU의 상태 정보를 저장하는 상태 레지스터 (Status Register)
인덱스 레지스터 (Index Register) : 유효 번지를 상대적으로 계산할 때 사용하는 레지스터
베이스 레지스터 (Base Register) : 유효 번지를 절대적으로 계산할 때 사용하는 레지스터
3. 레지스터 (Register)
*한 비트를 저장할 수 있는 플립플롭의 모임으로, 중앙 처리 장치 내에 있는 소규모의 임시 기억 장소이다.
* 레지스터의 크기는 워드(Word) 크기 및 메모리 용량과 관계가 있다.
* 레지스터는 메모리 중에서 가장 속도가 빠르다.
내부 버스가 연산장치와 레지스터를 연결해줍니다.
영어 Register 란 기록, 명부라는 뜻이 있죠.
레지스터는 말그대로 임시 기억 장치 입니다. 임시 기억 장치는 뭐냐? 잠깐만 기억을 해주는 것이죠
그래서 컴퓨터를 끄면 날라가는 기억들이예요.
영구히 저장하는 기억장치들은 그러면 당연히 따로 있겠죠??
나중에 알겠지만 그것은 주기억 장치 ROM, 그것을 좀 보조해주는 보조기억 장치들이 있습니다.
기출 문제
1. 다음 중 컴퓨터의 연산 장치 (ALU)에 사용되는 레지스터로 옳지 않은 것은?
1) 상태 레지스터
2) 프로그램 카운터
3) 누산기
4) 보수기
정답: 2번
프로그램 카운터는 제어장치에 해당되는 레지스터이다.
2. 다음 중 컴퓨터가 현재 실행하고 있는 명령을 끝낸 후 다음에 실행할 명령의 주소를 기억하고 있는 레지스터는?
1) 명령 레지스터 (Instruction Register)
2) 프로그램 계수기 (Program Counter)
3) 부호기 (Encoder)
4) 명령 해독기 ( Instruction Decorder)
정답: 2번
1) 현재 수행중인 명령을 기억하는 레지스터
3) 명령해독기에서 전송된 명령어를 제어에 필요한 신호로 변환하는 회로
4) 수행해야 할 명령어를 해석하여 부호기로 전달하는 회로
CPU를 이해하는 데 조금이라도 도움이 되셨나요?!
시간 내서 열심히 작성한 포스팅입니다. 많이 얻어가셨으면 좋겠어요. 오늘 좋은 하루 보내세요 !
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CPU의 개념 및 구성 요소 (중앙처리장치)
CPU의 개념
CPU(Central Processing Unit)는 사람의 두뇌와 같이 입력장치로부터 자료를 받아 연산하고 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어 및 조정하는 핵심장치다. 중앙처리장치는 제어장치, 연산장치, 레지스터로 구성된다.
* 원래 중앙처리장치(CPU)는 제어장치, 연산장치, 레지스터가 별도로 존재하는 회로 기판이었다. 그러나 한 개의 반도체 칩에 제어장치와 연산장치를 장착한 마이크로프로세서가 개발되면서 마이크로프로세서를 CPU로 사용하고 있다.
CPU의 구성요소
✔ 제어장치(Control Unit) : 컴퓨터에 있는 모든 장치들의 동작을 지시하고 제어하는 장치이다.
˙ 명령 레지스터에서 읽어 들인 프로그램 코드(명령어)를 해석하고, 해당하는 장치에 제어 신호를 보내 정확하게 실행하도록 지시.
˙ 프로그램 카운터(PC), 명령어 레지스터(IR), 부호기(제어신호 발생기), 명령어 해독기, 번지 해독기 등으로 구성.
˙ 명령어의 실행(Instruction Cycle) 단계 : 인출(Fetch) 단계, 간접(Indirect) 단계, 실행(Execute) 단계, 인터럽트(Interrupt) 단계
단계 동작설명 인출(Fetch) ˙ 메모리에서 데이터를 로드하여 CPU에 있는 레지스터에 적재하는 과정 간접(Indirect) ˙ 메모리를 참조할 때 간접주소 방식을 사용하는 경우에 실행
˙ 간접주소란 CPU가 메모리를 참조했을 때 데이터가 존재하는 것이 아니라 메모리에 주소가 존재하여 메모리 내에서 한 번 더 조회해서 데이터를 얻는 것
실행(Execute) ˙ 명령과 데이터로 CPU가 산술 및 논리연산을 수행하는 것 인터럽트(Interrupt) ˙ 컴퓨터 작동 중 예기치 않은 문제 발생 시 업무 처리가 계속될 수 있도록 하는 컴퓨터 운영체제의 한 기능으로, 크게 하드웨어 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트로 나뉨
˙ SVC 하드웨어 인터럽트 : 기계착오 인터럽트, 외부 인터럽트, 입출력 인터럽트, 프로그램 검사 인터럽트
˙ 소프트웨어 인터럽트 : CPU 내부에서 자신이 실행한 명령이나 CPU의 명령 실행에 관련된 모듈이 변화하는 경우 발생
✔ 연산장치(ALU; Arithmetic & Logic Unit) : 제어장치의 명령에 따라 실제로 연산을 수행하는 장치이다.
˙ 연산장치가 수행하는 연산에는 산술연산, 논리연산, 관계연산, 이동(Shift) 등이 있다.
˙ 연산장치는 가산기, 누산기(AC; Accumulator), 보수기, 데이터 레지스터, 오버플로 검출기, 시프트 레지스터 등으로 구성.
중앙처리장치 구성 요소
✔ 레지스터(Register) : CPU 내부에서 처리할 명령어나 연산의 결과나 주소 등을 일시적으로 기억하는 임시 기억 장소이다.
˙ 메모리 중에서 속도가 가장 빠름.
˙ 레지스터에 새로운 데이터가 전송되면 기존에 있던 내용은 지워지고 새로운 내용만 기억.
˙ 레지스터는 연산 속도를 향상하기 위해 사용.
˙ 레지스터의 종류 및 기능
레지스터 기능 프로그램 카운터
(PC; Program Counter) 다음에 수행할 명령어가 저장된 주기억장치의 번지를 지정하는 레지스터 명령 레지스터
(IR; Instruction Register) 현재 실행중인 명령의 내용을 기억하는 레지스터 누산기(AC; Accumulator) 연산된 결과를 일시적으로 저장하는 레지스터로 연산의 중심이 됨 ˙ 상태 레지스터(Status Register)
˙ PSWR
(Program Status World Register)
˙ 플래그 레지스터(Flag Register)
˙ 시스템 내부의 순간 순간의 상태가 기록된 정보를 PSW라고 함
˙ 오버플로, 언더플로, 자리올림, 인터럽트 등의 PSW를 저장하고 있는 레지스터
˙ 제어장치와 연산장치의 실행 순서를 제어하기 위해 사용되는 레지스터 메모리 주소 레지스터
(Memory Address Register) 기억장치를 출입하는 데이터의 번지를 기억하는 레지스터 메모리 버퍼 레지스터
(Memory Buffer Register) ˙ 기억장치를 출입하는 데이터가 잠시 기억되는 레지스터
˙ 버퍼 레지스터라고도 함 인덱스 레지스터
(Index Register) 주소의 변경, 서브루틴 연결 및 프로그램에서의 반복 연산의 횟수를 세는 레지스터 데이터 레지스터
(Data Register) 연산에 사용될 데이터를 기억하는 레지스터 Shift Register ˙ 클럭 펄스(Clock Pulse)에 의해서 기억된 내용을 왼쪽 또는 오른쪽으로 1bit씩 자리를 이동시키는 레지스터
˙ 2배 길이 레지스터라고도 함
✔ 내부 CPU 버스 : ALU와 레지스터 간의 데이터 이동을 위한 경로이다.
[참고]정보처리기능사 필기 (2017)
이기적 정보보안기사(산업기사) 실기 | 1권 이론서
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