[System Programming] CPU Architecture

⚠️ 공부한 내용을 정리하는 공간입니다. 설명이 부족하거나 옳바르지 못한 부분이 있을 수 있습니다. 

 

오늘의 사족

 

  최근에 책을 3권 샀습니다. 책을 사는 건 묘한 재미가 있습니다. 책을 사는 것만으로도 책의 지식이 머리로 들어간 만족감이 듭니다. 그렇게 쌓아둔 책만 여러 권이 있습니다. 이제는 꾸준히 한 두 장이라도 책을 읽으며 공부하려고 합니다. 저만 그런지 모르겠으나 저는 공부하려고 할 수록 공부를 하기 싫어집니다. 그렇다고 공부를 안하려고 할 수록 공부를 하고 싶어지는 건 아닙니다. 참 우스운 일입니다. 
뭐든 시도하는 게 어렵습니다. 허나 한 걸음 내딛고 나면 별 거 아닙니다. 한 걸음 내딛는 게 상당히 별 거 인 게 아닐까요? 오늘도 전 한 걸음 내딛은 것일까요? 이런 저의 작고 소소한 걸음이 하루 이틀 지나보면 가치가 생기겠죠? 그렇게 소원하며 오늘의 주저리는 마치도록 하겠습니다.

 

 

< 목차 >
1. CPU의 역할
2. CPU의 구성요소와 각 요소의 역할
    2-1. ALU(Arithmetic Logic Unit)와 CU(Control Unit), Registers
3. CPU Instructions

 

1.  CPU의 역할

CPU는 Memory와 함께 사람의 뇌 역할을 한다. 컴퓨터의 소프트웨어는 사람의 생각과 같은 일을 하며 Program과 Data로 구분된다. 

여기서 컴퓨터는 read와 write 명령어를 통해 I/O device와의 상호연결이 이뤄진다. 

 

 

2.  CPU의 구성요소와 각 요소의 역할

CPU Architecture

2-1.   ALU(Arithmetic Logic Unit)와 CU(Control Unit), Registers

CPU는 연산 명령어를 실행하는 ALU(산술논리장치)와 제어 명령어를 실행하는 CU(실행장치), 임시로 데이터를 기억하는 장치인 Registers, 데이터를 주고 받는 통로로 외부의 입출력 버스와 연결되는 CPU Internal bus로 구성된다.

 

[ Register의 종류 ]

- 현재 접근하고자 하는 주소를 저장하는 MAR(Memory Address Register)

- 다음 수행할 명령어의 메모리 주소를 저장하는 PC(Program Counter)

- 프로그램이 실행되는 동안 Stack Segment에 데이터가 채워진 위치를 가리키는 SP(Stack Pointer)

- 메모리에서 읽어온 데이터를 저장하는 MBR(Memory Buffer Register)

- 현재 실행 중인 명령어를 저장하는 IR(Instruction Register)

- 연산에 사용되는 데이터를 저장하는 AC(Accumulator)

 

3.  CPU Instructions

CPU 명령어에는 제어와 계산, 메모리를 읽고 쓰는 명령으로 구성된다. 메모리에 있는 데이터를 읽거나 데이터를 쓰는 명령을 하는 과정은 Process Memory Structure을 통해 이해할 수 있다.

Process Memory Structure