CPU 동작

1. CPU

• 인간의 뇌와 같은 역할을 수행함
• 연산과 제어를 담당함
• 3가지의 모듈로 구성
  • 산술/논리 연산 장치(Arithmetic Logic Unit, ALU)
  • 제어 장치(Control Unit) : 각 연산들을 어떻게 처리할 지 전반적인 CPU와 메모리 사이의 제어를 도와주는 장치
  • 레지스터(Register)

1-1. 산술/논리 연산 장치

• 실질적인 CPU의 연산을 처리
• 산술연산(+, -, *, /) 및 논리연산(AND, OR, XOR)등을 수행
• 컴퓨터 내에서 매우 빠른 연산 장치에 속함

1-2. 제어 장치

• 메인 메모리에 적재된 데이터를 해석하고 적절한 제어 신호를 생성함
• ALU에게 연산 수행을 명령
• 메인 메모리에 대한 읽기(read) 및 쓰기(write) 등의 제어 명령을 내림

1-3. 레지스터

• 데이터 및 명령어에 대한 정보를 CPU 내부에 임시로 저장하는 공간
• CPU의 현재 상태(state)를 저장하는 공간
• 매우 빠르지만 크기가 작음

1-4. 프로그램 수행 절차

• 프로그램 실행 상황 가정
• 보조기억장치(하드디스크)에 있는 프로그램이 메인 메모리로 적재됨
• 메인 메모리에 올라간 프로그램의 코드영역의 명령어를 읽고 명령을 수행함
• 다음의 명령어 수행 사이클을 반복함
  • 명령어 인출(fetch) : 메인 메모리에서 수행할 명령어를 레지스터로 가져옴
  • 명령어 해석(decode) : 명령어 정보를 해석하기
  • 명령어 실행(execute) : 제어 장치가 명령어 수행을 위한 적절한 제어 신호를 보내 실행하도록 함