CS공부/컴퓨터구조

5-3. CISC, RISC

명령어 집합명령어의 기본적인 구조와 작동 원리는 크게 다르지 않지만 명령어의 자세한 생김새, 할 수 있는 연산, 주소 지정 방식 등은 CPU마다 조금씩 차이가 있다.병렬처리기법을 적용하기 용이한 ISA가 있고 아닌 ISA가 있다.CPU가 이해할 수 있는 명령어들의 모음을 명령어 집합 또는 명령어 집합 구조(ISA)라고 한다.예를들어 인텔의 노트북 속 CPU는 x86-64ISA 를 이해하고 애플의 아이폰 속 CPU는 ARM ISA와 같이 서로 다른 ISA를 이해한다. 그래서 서로의 명령어를 이해 할 수 없다.즉, 같은 소스코드로 만들어진 프로그램이라고 해도 ISA가 다르면 CPU가 이해할 수 있는 명령어도 어셈블리어도 달라진다.CISCComplex Instruction Set Computer의 약자로 ‘복..

2025. 5. 23. 10:03
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5-2. 명령어 병렬 처리

명령어를 동시에 처리하여 CPU를 한시도 쉬지 않고 작동시키는 기법몀령어 파이프 라이닝, 슈퍼스칼라, 비순차적 명령어 처리가 있다.명령어 파이프라인동시에 여러 개의 명령어를 겹쳐 실행하는 기법명령어 처리를 클럭 단위로 나누면인출해석실행결과 저장으로 나눌 수 있다(책마다 다를 수 있음)’하나의 명령어가 인출 단계를 할 때 다른 명령어는 해석, 다른 명령어는 실행, 다른 명령어는 저장을 하여 효율적으로 명령어를 처리한다.하지만, 특정 상황에서 실패하는 파이프라인 위험 상황이 있다.대표적으로 데이터 위험, 제어 위험, 구조적 위험이 있다.데이터 위험명령어 간 ‘데이터 의존성’에 의해 발생모든 명령어는 동시에 처리할 수 없다. 명령어1이 실행되고 그 결과를 바탕으로 명령어2를 실행해야 하는 경우 명령어 1과 2..

2025. 5. 23. 10:02
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5-1. 클럭 코어 스레드

클럭CPU의 속도를 나타내는 단위클럭속도는 헤르츠 단위로 측정하며 1초에 몇 번 반복되는지를 나타낸다.코어CPU기능인 명령어를 실행하는 부품 이 코어가 모여서 CPU가 된다.코어가 두개 이상이면 멀티코어 CPU라고 한다.코어 수에 비례하여 연산 속도가 증가히자 않으며 처리하고자 하는 작업량보다 코어 수가 지나치게 많아도 성능에는 크게 영향이 없다.코어마다 처리할 명령어들을 얼마나 적절하게 분배하느냐에 따라 연산 속도가 달라진다.스레드실행 흐름의 단위이며 하드웨어적 스레드와 소프트웨어적 스레드가 있다.하드웨어적 스레드하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위하나의 코어로 여러 명령어를 동시에 처리하는 것을 멀티스레드 CPU(프로세서)라고 한다.소프트웨어적 스레드하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위하..

2025. 5. 23. 10:00
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4-1. ALU와 제어장치

ALU레지스터를 통해 피연산자를 받아들이고, 제어장치로부터 수행할 연산을 알려주는 제어신호를 받는다.산술 연산, 논리 연산 등 다양한 연산을 수행한다.수행한 결과는 숫자나 문자 또는 메모리 주소가 될 수 있으며 바로 메모리에 저장되는 것이 아닌 일시적으로 레지스터에 저장된다.연산결과에는 플래그를 같이 내보낸다.플래그연산 결과의 추가적인 정보부호 플래그연산한 결과의 부호를 나타낸다1 = 음수, 0 = 양수제로 플래그연산 결과가 0인지 여부를 나타낸다.1 = 0, 0 = 0이 아님캐리 플래그연산 결과 올림수나 빌림수가 발생했는지를 나타낸다.1 = 발생, 0 = 발생x오버플로우 플래그오버플로우가 발생했는지를 나타낸다.1 = 발생, 0 = 발생x인터럽트 플래그인터럽트가 가능한지를 나타낸다.1 = 가능, 0 = ..

2025. 4. 23. 22:35
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3-2. 명령어의 구조

명령어명령어는 어떻게와 무엇을로 구성되어 있다.이를 연산코드(연산자)와 오퍼랜드(피연산자)라고 한다.ex) 더하라 / 10과 / 20을이 명령어에서 어떻게 인 ‘더하라’는 연산코드라 하고 무엇을인 ‘10과’ ‘20을’은 오퍼랜드라고 한다.ex) 어셈블리 언어로 본 연산코드와 오퍼랜드push rbpmov eax, 0pop rbpret이 어셈블리 언어로 보자면 빨간색은 연산코드, 흰색은 오퍼랜드 이다.오퍼랜드연산에 사용할 데이터 또는 데이터가 저장된 위치오퍼랜드가 하나도 없는 명령어는 0-주소명령어, 하나인 명령어는 1-주소명령어,두개는 2-주소명령어, 세개는 3-주소명령어라 한다.연산코드명령어가 수행할 연산연산의 대표적인 종류 4가지데이터 전송MOVE : 데이터를 옮겨라STORE : 메모리에 저장하라LOA..

2025. 4. 21. 20:15
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3-1. 소스코드와 명령어

고급언어사람을 위한 언어. 대부분의 프로그래밍 언어저급언어컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어. 명령어.기계어와 어셈블리어가 있음.기계어0과 1의 명령어 비트로 이루어진 언어ex)01111111 11001000 1100011101110001 10010110 10100100어셈블리어0과 1로 이루어진 기계어를 읽기 편한 형태로 번역한 저급 언어ex)push rbpmov rbp, rsp한 줄 씩 명령어하드웨어와 연관이 있는 프로그램을 개발하는 분야의 개발자들은 어셈블리어를 이용함.ex) 임베디드 개발자, 게임 개발자, 정보 보안 분야고급언어 → 저급언어컴파일 방식과 인터프리트 방식이 있음.또한, 각각의 언어를 컴파일 언어, 인터프리트 언어라고 함.컴파일 언어컴파일러에 의해 소스 코드 전체가 저급 언어..

2025. 4. 21. 20:14