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Computer Science/Computer Structure16

7 Instruction Cycle & Interrupt (명령어 사이클과 인터럽트) CPU는 명령어를 실행하고 데이터를 처리하는 역할을 수행합니다. 여기서 명령어 사이클과 인터럽트에 대해 간단히 설명하겠습니다. CPU는 정해진 흐름대로 명령어를 처리합니다. 집을 짓는 작업자들이 집의 토대를 정하고 벽을 쌓아 지붕을 올리는 순서가 있듯이 CPU도 메모리와 끊임없이 교류하며 일을 합니다. 조금 더 구체적으로 알아봅시다. 명령어 사이클 (Instruction Cycle): 명령어 사이클(Instruction Cycle)은 CPU가 하나의 명령어를 실행하는 데 필요한 기본적인 단계들의 연속입니다. 이 사이클은 CPU의 동작 원리를 이해하고 명령어를 처리하는 방식을 설명하는 데 사용됩니다. 명령어 사이클은 일반적으로 다음의 단계로 구성됩니다: 1) 프로그램 카운터 (Program Counter).. 2023. 12. 23.

6 CPU - Register (레지스터) 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU) 내에서 주요 데이터를 저장하고 처리하는 작은 기억 공간인 레지스터에 대해 알아보려고 합니다. 레지스터는 CPU 내부에 위치한 고속 기억 장치로, 명령어나 데이터를 일시적으로 저장하고 처리하는 역할을 합니다. 이 작은 기억 공간은 CPU가 빠르게 데이터에 접근하고 조작할 수 있게 돕습니다. 레지스터는 다른 주기억장치에 비해 빠른 속도로 데이터에 접근할 수 있습니다. 이는 CPU가 연산을 빠르게 처리하고 프로그램의 실행 속도를 향상시킬 수 있는 중요한 특징입니다. 레지스터의 종류 레지스터는 다양한 종류가 있으며, 주로 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 또한 명령어를 해석하고 실행하는 데 필요한 임시 데이터를 저장하는 레지스터와, 주소를 관리하는 레지스터 등이 있습니다. 1... 2023. 12. 21.

5 CPU - 제어장치 (Control Unit) 컴퓨터의 두뇌인 중앙 처리 장치(CPU) 내에서 핵심적인 역할을 하는 제어장치에 대해 알아보려고 합니다. 제어장치는 CPU의 지배자로서 명령을 해석하고 실행함으로써 컴퓨터가 다양한 작업을 수행하도록 지시합니다. 제어장치의 핵심 기능 1) 제어장치는 메모리에서 명령어를 가져와 해석하는 역할을 맡고 있습니다. 명령어는 CPU에게 어떤 동작을 수행해야 하는지에 대한 정보를 담고 있으며, 제어장치는 이 명령어를 해독하여 다음에 어떤 동작을 수행할지 결정합니다. 2) 제어장치는 명령어의 실행 순서를 관리하며, 이를 통해 프로그램의 흐름을 제어합니다. 명령어는 일정한 순서대로 실행되어야 하며, 제어장치는 이를 조절하여 프로그램이 의도된 대로 작동하도록 합니다. 3) 제어장치는 CPU 내의 레지스터와 밀접하게 연동되.. 2023. 12. 21.

4 CPU - ALU (연산 장치) CPU안의 핵심 부품 중 하나인 산술 논리 연산 장치(ALU)에 대한 이야기를 해보려고 합니다. ALU는 마치 CPU의 연산 마에스트로처럼 다양한 계산과 논리 작업을 수행하여 컴퓨터가 우리의 명령을 이해하고 실행할 수 있게 돕습니다. 연산 장치의 핵심 기능 ALU는 산술 연산과 논리 연산을 수행하여 다양한 작업을 처리합니다. 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈과 같은 산술 연산은 물론, AND, OR, NOT과 같은 논리 연산도 ALU의 역할 중 하나입니다. 이러한 연산들을 통해 ALU는 다양한 계산을 신속하게 처리합니다. 그렇다면 어떻게 연산 장치는 계산을 할 수 있을까요? ALU는 이진수로 표현된 비트를 다양하게 조합하여 원하는 결과를 얻습니다. 비트의 조합은 ALU가 수행하는 연산의 기본적인 과정이며, 이.. 2023. 12. 21.

3 CPU (Central Processing Unit) CPU, 중앙처리장치는 컴퓨터의 핵심 부품 중에 하나로, 컴퓨터 시스템 내에서 명령을 해석하고 실행하는 중앙 제어 장치입니다. 사람의 뇌와 같이 컴퓨터의 두뇌로서 각 기능들을 통제하는 역할을 수행합니다. CPU를 기계적인 측면에서 바라보면 ‘트랜지스터의 집합체’라고 할 수 있습니다. 0과 1로 구분되는 기계적인 신호를 표현하는 트랜지스터 몇 개를 집적해놓았는지에 따라서 CPU의 성능차이를 보이게 됩니다. 최근에 출시한 CPU의 경우에는 10억 개 이상의 트랜지스터를 내장함으로써 과거에는 상상도 못 할 성능을 갖추게 되었습니다. CPU는 크게 제어 장치, 연산 장치(ALU) 그리고 레지스터로 구성되어 있으며 각각에 대해서는 다음 포스팅에서 하나씩 알아보도록 하겠습니다. 트랜지스터(Transistor)는 전.. 2023. 12. 21.

2 Low level & High level language - 저급언어와 고급언어 저급언어 (Low-Level Language) 저급언어는 컴퓨터 하드웨어와 가까운 수준에서 동작하며 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어입니다. 기계어와 어셈블리어가 대표적입니다. 저급언어의 특징으로는, 1) 직접적으로 하드웨어와 상호작용할 수 있습니다. 2) 저급언어로 작성된 코드는 일반적으로 높은 성능을 가집니다. 3) 하드웨어의 세부 기능을 직접 다룰 수 있습니다 컴퓨터는 이러한 저급언어를 해석하여 프로그램을 실행시킵니다. 기계어와 어셈블리어의 차이점 기계어는 0과 1로 이루어져있거나 16진수로 표현되기도 합니다. 반면 어셈블리어는 조금 더 체계가 갖춰져 있지만 여전히 사람이 이해하기에는 어렵습니다. 어셈블리어는 0과 1로만 이루어진 기계어를 조금 더 이해하기 편하게 만든 언어라고 할 수 있습니다. 고급언.. 2023. 12. 20.

1 하드웨어와 소프트웨어 - Hardware & Software 컴퓨터는 현대 사회에서 빼놓을 수 없는 도구로, 그 핵심을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 이를 위해서는 컴퓨터의 두 가지 주요 구성 요소인 하드웨어와 소프트웨어에 대한 이해가 필수적입니다. 컴퓨터 하드웨어는 컴퓨터 시스템이 작동하는데 필요한 물리적 구성요소입니다. 컴퓨터에는 많은 하드웨어가 있지만 네 가지 핵심적인 부품이 있습니다. 1. 중앙처리장치 (CPU) 컴퓨터의 뇌로 불리는 CPU는 명령을 실행하고 데이터를 처리하는 핵심 역할을 담당합니다. 2. 메모리 (RAM or Memory) 메모리는 데이터를 저장하고 필요에 따라 빠르게 접근할 수 있는 공간으로, 현재 실행중인 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품입니다. 메모리는 '주소'라는 특별한 개념을 가지고 있습니다. 3. 보조기억장치 하드 드.. 2023. 12. 10.

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