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개발공부/컴퓨터구조 3

[Computer Architecture] 중앙처리장치(CPU) 작동 원리

Abstract CPU는 컴퓨터에서 가장 핵심적인 역할을 수행하는 부분이다. CPU 구성요소 연산 장치 산술 연산과 논리 연산을 수행한다. 연산에 필요한 데이터를 레지스터에서 가져오고, 연산 결과를 다시 레지스터로 보낸다. 제어 장치 명령어를 순서대로 실행할 수 있도록 제어한다. 주기억장치에서 프로그램 명령어를 꺼내 해독하고, 그 결과에 따라 명령어 실행에 필요한 제어 신호를 기억장치, 연산장치, 입출력 장치로 보낸다. 장치가 보낸 신호를 받아 다음 수행 동작을 결정한다. 레지스터 고속기억장치로 명령어 주소, 코드, 연산에 필요한 데이터, 연산 결과 등을 임시로 저장한다. 중앙처리장치 종류에 따라 사용할 수 있는 레지스터 개수와 크기가 다르다. 용도에 따라 범용 레지스터와 특수목적 레지스터로 구분된다. ..

[컴퓨터구조/Computer Architecture] 컴퓨터의 구성

Abstract 컴퓨터 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나뉜다. 하드웨어 : 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치 소프트웨어 : 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어의 집합 하드웨어 중앙처리장치 CPU 기억장치 입출력 장치 하드웨어의 구성요소는 시스템 버스로 연결되어 있다. 중앙처리장치(CPU) 인간의 두뇌에 해당하는 부분 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어서 처리하고, 명령어의 수행 순서를 제어한다. 비교와 연산을 담당하는 산술 논리 연산장치 ALU 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치 속도가 빠른 데이터 기억 장소인 레지스터 기억장치 프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과를 저장하는 장치 실행중인 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장한다. 주기억장치 RAM, ROM 보조기억장치 주기억..

[Computer Architecture] 1's complement and 2's complement (1의 보수와 2의 보수)

보수 두 수의 합이 진법의 밑수(N)가 되게 하는 수 1의 보수 각 자릿수의 값이 모두 1인 수에서 주어진 2진수를 빼면 1의 보수를 얻을 수 있다. ex) 2진수 1010의 1의 보수는 0101이다. 2의 보수 1의 보수에 1을 더한 값이다. ex) 2진수 1010에 대한 2의 보수를 구하려면 2진수 1010에 대한 1의 보수 0101을 구한 다음 1을 더해 0110을 얻는다. 뺄셈에서의 보수 활용 컴퓨터 내부에서는 덧셈만 가능하기 때문에 뺄셈은 보수를 이용해 덧셈으로 바꾼다. 1의 보수 뺄셈 예시 1 111(2) - 110(2) = 111(2) + 001(2) = 1000(2) 1000(2)에서 최상위 비트를 지우고 1을 더하므로 답은 1(2) 예시 2 100(2) - 110(2) = 100(2) +..