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Computer Science/컴퓨터 구조

5. ALU와 제어장치

by Toughie 2023. 8. 10.

📱ALU와 제어장치📱

CPU는 크게 ALU, 제어장치, 여러 개의 레지스터로 구성되어 있다.

 

ALU: 계산 장치(Arithmetic and Logical Unit)

제어 장치: 제어 신호 발생 및 명령어 해석

 

[ALU]

ALU가 계산을 하기 위해서 필요한 정보들은? 피연산자와 수행할 연산이다.

ALU가 내보내는 정보

 

피연산자(숫자 등)은 레지스터로 부터 받고,

수행할 연산(사칙연산 등)은 제어장치의 제어신호로 받아들인다.

연산의 결과는 또 레지스터로 보낸다.(메모리보다 접근 속도가 빠르기 때문)

 

ALU는 플래그(flag)라는 정보를 플래그 레지스터에 보내기도 하는데,

플래그는 '연산 결과에 대한 부가 정보'를 말한다.

ex. 0과 1로(이진법으로) 숫자로 표현할 때 양수인지 음수인지 컴퓨터가 구별하기 위해 사용하는 값이 플래그였음.

ex. '연산 결과의 크기가 레지스터에 담기에는 너무 크다'라는 정보도 플래그가 될 수 있음.(오버플로우)

플래그의 종류
플래그 레지스터 구조

[제어장치]

클럭

컴퓨터의 부품들이 일사분란하게 움직일 수 있게 하는 '시간 단위'

클럭신호에 맞춰서 명령어들이 실행된다고 이해하면 됨.

 

흔히 들었을 오버클럭(Overclock)은 사용자가 임의로 컴퓨터 부품의 기본 연산 속도인 클럭을 끌어올리는 것.

반대는 언더클럭(다운클럭)이다.


해석할 명령어

제어장치는 명령어를 받아서(from 명령어 레지스터) 명령어를 해석하고 제어 신호를 내보냄.

명령어를 해석하는 과정에서 플래그가 필요함!


제어 신호를 받아들이기

ex. from 입출력장치 등


제어 신호 전달

CPU 내부에 전달(레지스터, ALU)

 

CPU 외부에 전달(메모리, 입출력장치) -> through 제어 버스

 

 

학습 출처: https://www.youtube.com/watch?v=bls_GjX-4U8&list=PLVsNizTWUw7FCS83JhC1vflK8OcLRG0Hl 

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