컴퓨터의 구조 - [제8강] 중앙처리장치(2)

컴퓨터의 구조 - [제8강] 중앙처리장치(II)

명령어 사이클 ․명령어 파이프라이닝

컴퓨터의 구조 용어정리

명령어 사이클

한 개의 명령어가 CPU에서 수행되는데 필요한 전체 수행 과정

인출 사이클

기억장치에 기억되어 있는 명령어를 인출하는 과정

실행 사이클

명령어를 실행하는 과정

간접 사이클

간접주소지정방식을 사용하는 명령어에서 오퍼랜드 부분의 유효 주소를 결정하는 데 사용되는 과정

인터럽트 사이클

실행 사이클이 끝난 직후에 인터럽트가 발생했는지를 검사하여, 발생하였다면 인터럽트 서비스 루틴(ISR : interrupt service routine)이 시작되도록 하는 과정

요점정리

• 명령어 사이클(instruction cycle)은 CPU에서 하나의 명령어가 수행되는데 필요한 전체 수행과정을 말한다.
• 명령어 사이클은 인출 사이클(fetch cycle), 간접 사이클(indirect cycle), 실행 사이클 (execute cycle), 인터럽트 사이클(interrupt cycle)로 나누어진다.
• 명령어 인출 사이클은 기억장치에 기억되어 있는 명령어를 인출하는 과정이다.
• 명령어 간접 사이클은 간접주소지정방식을 사용하는 명령어에서 오퍼랜드 부분의 유효 주소 를 결정하는 과정이다.
• 명령어 실행 사이클은 명령어를 실행하는 단계로서 IR 레지스터에 실린 명령어를 해독하고, 해독한 명령어에 따라 필요한 연산이 수행되는 과정이다.
• 인터럽트 사이클은 CPU가 현재 처리 중인 프로그램 루틴을 중단시키고 다른 동작을 수행하도록 하는 과정이다.

연습문제

• 

  다음과 같은 일련의 마이크로 연산은 명령어 사이클 중 어느 사이클인가?
  

  설명

  T0 : MAR ← PC
  T1 : MBR ← M[MAR], PC ← (PC) + 1
  T2 : IR ← MBR

  답을 체크하세요

  1. 인출 사이클
  2. 실행 사이클
  3. 간접 사이클
  4. 인터럽트 사이클

  정답 :

  ①

  명령어 인출 사이클은 기억장치로부터 명령어를 가져오는 것을 말하며, 인출된 명령어는 명령어 레지스터(IR)로 옮겨진다.

• 

  다음 설명에서 괄호 안에 들어갈 용어로서 적절한 것은?
  

  설명

  명령어 실행 사이클은 명령어를 실행하는 단계로서 (   )에 실린 명령어를 해독하고, 해독한 명령어에 따라 필요한 연산이 수행되는 과정이다.

  답을 체크하세요

  1. 프로그램 카운터
  2. 명령어 레지스터
  3. 메모리 주소 레지스터
  4. 누산기

  정답 :

  ②

  명령어 실행 사이클은 명령어 레지스터(IR)에 실린 명령어를 해독하고, 해독한 명령어에 따라 필요한 연산이 수행되는 과정이다.

• 

  다음과 같은 일련의 마이크로 연산은 무엇을 수행하는 것인가?

  설명

  T0 : MAR ← IR(adrs)
  T1 : MBR ← M[MAR]
  T2 : AC ← AC + MBR

  답을 체크하세요

  1. STORE AC
  2. LOAD to AC
  3. AND to AC
  4. ADD to AC

  정답 :

  ④

  AC ← AC + MBR에 의해 누산기(AC)에 있는 내용과 MBR의 내용을 더하는(ADD) 연산이 수행된다.