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2021.10.03 - [컴퓨터 공학/0 + 컴퓨터 구조] - [컴퓨터 구조] 5-2) 명령어 종류와 실행 사이클 [컴퓨터 구조] 5-2) 명령어 종류와 실행 사이클 명령어 종류 IR에 보내진 명령어 코드를 제어 유닛에서 해독 한 후, 그 결과에 따라 필요한 연산들을 수행 이 과정에서 실행되는 마이크로 오퍼레이션들은 명령어의 종류에 따라 다른 과정으로 howisitgo1ng.tistory.com 명령어 실행 사이클(간접 사이클 indirect cycle) Addr 정보를 가지고 갔는데 주기억장치 데이터가 또 다른 addr정보를 갖고 있는 경우 인출 사이클의 마이크로 연산(micro-operation) 명령어에 포함되어 있는 주소정보를 이용하여, 실제 명령어 실행에 필요한 데이터를 인출하는 사이클 간접 주..

명령어 종류 IR에 보내진 명령어 코드를 제어 유닛에서 해독 한 후, 그 결과에 따라 필요한 연산들을 수행 이 과정에서 실행되는 마이크로 오퍼레이션들은 명령어의 종류에 따라 다른 과정으로 수행 데이터 전송명령 레지스터와 레지스터, 레지스터와 기억장치, 기억장치와 기억장치 간에 데이터를 이동시키는 명령 산술 연산명령 2의 보수 및 부동소수점 수에 관한 산술 연산명령 논리 연산명령 데이터의 각 비트들 간에 대한 논리 연산명령 입출력(I/O)명령 CPU와 외부I/O 장치들 간의 데이터를 이동시키는 명령 프로그램 제어명령 각 명령어의 실행 순서를 변경하는 분기(Branch), 서브루틴 호출(Subroutine Call)및 리턴 명령 명령어 실행 사이클(LOAD) 인출 사이클의 마이크로 연산(micro-opera..

컴퓨터 처리 작업(Computer Processing) 명령어 사이클 CPU가 하나의 명령어를 실행하는데 필요한 전체 처리과정 중단 될 때 까지 주기적으로 반복 인출 사이클 CPU가 주기어장치로부터 지정된 명령어를 읽어오는 단계 명령어 실행 명령어 레지스터에 적재된 명령어를 해독 후, 실행하는 단계 명령어 인출(instruction fetch) 주기억장치로 부터 지정된 주소에 있는 명령어를 IR로 가져옴 명령어 해독(instruction decode) 실행해야 할 동작을 결정하기 위해 인출된 명령어를 해독 데이터 인출(data fetch) 데이터가 필요한 경우 주기억장치 또는 입출력장치로 부터 데이터를 가져옴 데이터 처리(data process) 산술 및 논리적 연산 수행 데이터 저장(data store..

명령어 주소지정방식을 알아보기 전에 명령어에 대해서 소개 한다.. 명령어의 종류 명령어 주소지정방식 즉치(immediate addressing mode) 묵시적(implied addressing mode) 직접(direct addressing mode) 간접(indirect addressing mode) 레지스터(Register addressing mode) 레지스터 간접(Register indirect addressing mode) 변위(displacement addressing mode) 즉치(immediate addressing mode) 묵시적(implied addressing mode) 직접(direct addressing mode) 간접(indirect addressing mode) 레지스터(..

CPU 명령어의 종류 명령어의 형식 명령어는 cpu가 한번에 처리할 수 있는 비트 수의 크기(Word)로 정의 된다. 명령어를 구성하는 비트는 용도에 따라 몇 개의 필드(filed)로 나누어진다. 기본적으로 Op-Code 필드, Operand필드로 구성 Operand 필드는 컴퓨터의 처리 능력에 따라 여러 개의 Operand 필드로 구성 Op-code 및 Operand 필드의 비트 수 결정 Op-code 필드의 비트수 CPU에서 수행될 연산 종류의 수에 따라 비트의 수가 결정됨 4bit -> 16가지의 연산정의 5bit -> 32가지 연산정의 비트의 수가 증가 할 수록 많은 연산의 정의 가능 오퍼랜드의 필드의 비트수가 감소함 (전체 bit는 정해져 있기 때문..) 명령어의 기본구성 요소는 다음과 같다. ..

CPU의 기능은 명령어 세트에 의해 결정됨 CPU의 종류에 따라 다양함 Memory에 Access를 많이 할 수록 속도 저하 오퍼랜드(Operand): 피연산자(연산의 대상) Operand의 CPU 기억장소 Stack Architecture Accumulator Architecture General-purpose register Architecture Stack Architecture Accumulator Architecture General-purpose register Architecture

CPU의 기본구조부터 살펴보자~ CPU의 기본구조 CPU의 구성요소 Program Counter(PC) Accumulator(AC) Instruction Register(IR) Stackpointer Register(SP) Memory Address Register(MAR) Memory Data Register(MDR) Instruction Set Program Counter(PC) 다음에 인출할 명령어 주소 값을 가지고 있는 레지스터 각 명령어가 인출된 후에는 자동적으로 일정 크기(명령어 길이: 워드)만큼 증가 분기(Branch), 조건(Conditional)명령어가 실행되는 경우, 해당 명령어가 있는 목적지 주소 값으로 갱신 Accumulator(AC) 처리할 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터 레..

Binary Floating Point(BFPN) Representation: Single Precision BFPN Sign(1) Exponent(8) Mantissa(23) e.g) 현재 IEEE 754 Standard를 따름 e.g) 소수점을 2진수로 변환하는 방법은 다음과 같다. Why Bias Exponent? E의 값이 절대값이 작은 음수 라면 전체 숫자는 거의 0에 가까워진다. 0에 대한 표현에서 모든 bit들이 0이 되게 하여, Zero Test(zt)가 정수에서와 같은 방법으로 가능하게 하기 위함. If M = 000 0000 0000 0000 0000 0000 일반적인 정수와 동일한 방법으로 ZT 가능 If E = 1000 0000(BFPN에서 가장 작은 음수) 128 일반적인 정수와 ..

Integer Arithmetic: Unsigned Multiplication •N bit x n bit = 2n bit •11(1011, multiplicand, 피승수, 4bits, M register) •13(1101, multiplier, 승수, 4bits, Q register) •11 x 13 = 143(10001111, 8bits, AQ register, ACC & logical right shift) •A Reg. 최종 결과 값이 저장되는 상위 절반 비트(초기값은 0000) 11 x 13 = ? 부호가 있는 정수형 산술 곱셈은?? Integer Arithmetic: Signed Multiplication(Booth’s Algorithm) •임의의 2진수를 부호에 관계없이 2의 제곱의 합이나 ..

정수형을 계산하기 위해서는 가산기(Adder)를 이용한다. Half Adder Cout은 자릿수 올림 여부 이다.(1:올림, 0: 없음) Full Adder Subtraction = 2’s Complement + Addition e.g) 5 – 7 = 0101 – 0111 = 0101 + (-0111) = 0101 + 1001 = 1110 = -2 Register : A series of flip-flop Select + : Full Adder로 출력 - : 2의 보수 취한 후 출력 4Bit Full Adder : Subtraction일 때는 2의보수를 더하고 Carry는 버린다. 4비트 정수형 산술 로직 Integer Arithmetic : Overflow/Underflow