컴퓨터의 구조 - [제6강] 제어장치 (2)

컴퓨터의 구조 - [제6강] 제어장치 (2)

마이크로명령의 형식 ․마이크로프로그램의 작성 예 ․하드웨어에 의한 제어

컴퓨터의 구조 용어정리

마이크로 프로그램에 의한 제어

제어단어와 같은 제어정보를 특별한 기억장치에 기억시킨 구조에 의한 제어방식

하드웨어에 의한 제어

주어진 시간에 처리장치에서 수행할 마이크로연산을 결정해 주는 제어상태를 갖는 순서회로를 가진 제어방식

요점정리

• 마이크로명령어는 하나 혹은 다수의 마이크로 연산을 나타내며, 순차적인 마이크로명령어들의 집합은 마이크로프로그램(microprogram)을 구성한다.
• 마이크로명령어 형식을 설정하면 마이크로프로그램의 작성과정은 컴퓨터의 프로그램 작성과정과 유사하며, 이러한 이유로 펌웨어(firmware)라고도 한다.
• 하드웨어에 의한 제어장치는 상태 플립-플롭을 이용한 제어방식과 순차 레지스터와 디코더를 이용한 제어방식으로 구현한다.
• 하드웨어에 의한 제어방식의 장점은 순서회로를 사용하기 때문에 동작속도를 극대화시킬 수 있다. 반면에 단점으로는 시스템이 복잡해지면 설계가 어렵고 구성을 바꾸기 어렵다.

연습문제

• 

  다음 중 하드웨어에 의한 제어장치의 구성요소가 아닌 것은?
  

  답을 체크하세요

  1. 연산을 수행하는 ALU
  2. 명령어를 해독하는 디코더
  3. 클럭을 입력으로 한 시간 발생기
  4. 명령어 데이터의 상태를 나타내는 플래그들(flags)

  정답 :

  ①

  ALU는 처리장치의 구성요소이다.

• 

  다음은 마이크로프로그램에 관한 설명이다. 잘못된 것은?

  답을 체크하세요

  1. 마이크로명령어를 이용해서 작성된 프로그램을 말한다.
  2. 소프트웨어 프로그램을 작성하는 것보다 용이하다.
  3. 펌웨어(firmware)라고도 한다.
  4. 마이크로프로그램이 하드웨어와 소프트웨어의 중간정도 임을 의미한다.

  정답 :

  ②

  마이크로프로그램은 컴퓨터 시스템의 내부구조를 알아야 하기 때문에 소프트웨어 프로그램을 작성하는 것보다 어렵다.

• 

  하드웨어에 의한 제어방식이 마이크로프로그램에 의한 방식보다 좋은 점은?

  답을 체크하세요

  1. 구조화된 제어구조를 제공한다.
  2. 명령어 집합을 변경할 수 있다.
  3. 컴퓨터의 속도를 빠르게 할 수 있다.
  4. 비교적 복잡한 명령어 집합을 가진 시스템에 적합하다.

  정답 :

  ③

  하드웨어에 의한 제어방식은 제어장치가 순서논리회로로 구성되어 컴퓨터의 처리속도가 빠르다.

• 

  다음과 같은 마이크로명령어에 대한 설명으로 올바른 것은?
  

  설명

  R4←0, if ( S=1 ) then( CAR←37 ) else ( CAR←CAR+1 )

  답을 체크하세요

  1. ALU에서 연산을 통해 모두 0을 내보내어 그 결과를 R4로 전송한다.
  2. 만약 오버플로우 비트가 1이면 CAR에 37번지를 적재한다.
  3. 만약 부호비트가 0이면 CAR를 1 증가시킨다.
  4. 만약 캐리가 발생했으면 CAR에 37번지를 적재한다.

  정답 :

  ③

  위의 마이크로명령어는 시프터를 통해 모두 0을 내보내어 그 결과를 R4로 전송하고, 만약 상태비트 S=1이면 마이크로명령어의 다음주소 필드(이 경우 37번지) 를 CAR로 적재하고,
  만약 S=0일 경우에는 CAR은 1 증가시키는 명령이다.