[CS : 컴퓨터 구조] CPU의 작동 원리 : ALU와 제어장치

T1) ALU

ALU는 무엇을 받아들이는가

T1_Sub1) ALU는 무엇을 받아들이는가?

• 계산을 수행하는 장치이기 때문에 계산을 하기 위한 피연산자와 수행할 연산이 필요하다.
• 레지스터로부터 피연산자를 받아들이고, 제어장치로부터 제어 신호를 받아들인다.
• 연산 수행 후 결과값을 레지스터에 담는다. (메모리 접근 속도보다는 레지스터 접근속도가 빠르기때문)
  • 결과값( 주소, 숫자, 문자 등등 다양하다. )은 ALU가 내보내는 정보 중 하나이다. 
• 플래그 : 연산 결과에 대한 부가 정보(음수, 양수, 0인지 아닌지 등등)
  • 연산 결과가( 결과를 담을 레지스터에 비해 ) 너무 크다 ! 라는 정보도 담긴다.(overflow)

ALU가 내보내는 정보 중 플래그의 종류

T2) 제어장치

제어장치 작동과정

T2_Sub1) 제어장치가 받아들이는 정보 

1) 클럭

• 클럭이란 컴퓨터의 모든 부품을 일사불란하게 움직일 수 있게 하는 시간 단위이다.

2) 해석할 명령어

• 명령어 레지스터로 부터 받아들인 해석할 명령어

3) 플래그 레지스터

• 플래그 값(CPU가 연상 결과로서 받아들이는 부가적인 정보)

4) 제어신호

• 제어신호를 발생시키는 부품은 CPU만 있는 것이 아니기 때문에 제어장치또한 제어신호를 받아들인다. (ex 입출력장치)

 

T2_Sub2) 제어장치가 내보내는 정보 

• 제어장치는 기본적으로 제어신호를 내보내게 되는데 CPU내부 (ex 레지스터, ALU) 에 전달하는 제어신호와 CPU외부 (ex메모리, 입출력장치) 에 전달하는 제어신호가 있다.

 

 

 

 

 

출처: 인프런-개발자를 위한 컴퓨터공학 1: 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제
https://www.inflearn.com/course/%ED%98%BC%EC%9E%90-%EA%B3%B5%EB%B6%80%ED%95%98%EB%8A%94-%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B5%AC%EC%A1%B0-%EC%9A%B4%EC%98%81%EC%B2%B4%EC%A0%9C/dashboard