[컴퓨터구조와원리] 중앙처리장치 및 주기억장치

중앙처리장치

제어 장치의 구성요소
 - 기억장치 주소 레지스터 : 명령어 레지스터에 저장된 명령어의 주소 번지를 저장
 - 기억장치 버퍼 레지스터 : 주기억 장치에서 읽어 온 명령어를 임시적으로 저장
 - 명령어 레지스터 : 명령어를 저장하는 곳
 - 명령어 해독기 : 명령어를 해독하여 수행할 연산을 결정한다
 - 프로그램 카운터 : 다음에 수행할 명령어의 번지 주소를 저장한다


상태비트
 - S (신호) : 부호 비트가 1이면 음수, 부호비트가 0이면 양수
 - C (자리올림) : 자리올림 비트가 1이면 자리올림수가 발생
 - V (오버플로우) : ALU의 두자리 올림수를 XOR한 결과가 1이면 오버플로우 발생
 - Z (제로) : ALU의 연산결과 모든 비트 출력이 0이면 제로비트 1, 그렇지 않으면 제로비트 0


파이프라이닝 기법
 - 하나의 명령이 끝나기 전에 다음 명령어를 수행해서 중첩으로 명령을 수행

병렬처리
 - 여러개의 CPU가 모여 한번에 여러개의 명령어를 동시에 수행

JUMP
 - 현재 프로그램카운터와 현재 값을 스택에 저장하고 Jump할 위치의 주소를 프로그램 카운터에 업데이트


주기억장치

기억 장치 접근 방법
 - 순차적 접근 : 데이터가 저장된 순서에 따라 순차적 접근 (자기테이프)
 - 직접 접근 : 데이터 근처로 이동한 다음 순차적 접근 (디스크)
 - 임의 접근 : 주소를 주면 디코더를 통해 주소를 해독해 데이터 접근 (RAM,ROM)

주기억 장치 분할 구조
 - 상주구역 : 운영체제가 항시 올라가서 사용하는 프로그램을 올려 놓은 구역
 - 비 상주구역 : 운영체제가 필요할 때 프로그램을 올렸다가 수행이 끝나면 제거
 - 사용자 응용프로그램 : 사용자가 원하는 프로그램을 올려서 사용하는 구역

주기억 할당 기법
 - 단일 사용자 할당 기법 : 할당할 공간이 오직 하나만 존대
    장점 : 관리가 쉽다
    단점 : 공간 낭비가 심하다

 - 고정 분할 할당 기법 : 같은 크기로 쪼개어 여러개 할당
    장점 : 자원의 활용도가 좋다
    단점 : 할당된 공간이 작고 저장될 프로그램이 클 경우 단편화 발생

 - 가변 분할 할당 기법 : 들어오는 순서에 따라 그 프로그램 크기에 맞추어 할당
    -> 가변분할 할당을 함으로써 빈공간이 생긴다. 이 빈공간을 하나로 만드는 것이 기억장소 집약이다

공간 영역 탐색 알고리즘
 - 최조 적합 방법 : 최초로 검색되는 공간에 할당
 - 최적 적합 방법 : 크기가 크면서 가장 비슷한 크기에 할당
 - 최악 적합 방법 : 가장 큰 공간에 할당

DRAM
 - 충전기 캐패시터에 전하를 저장하는 방식
 - 캐패시터에 충전된 전하는 방전되므로 재충전을 위한 제어회로가 필요하다

Mask ROM
 - 한번 기록으로 내용 변경 불가능 (공장에서 만들어져서 나온다)

PROM
 - 1회에 한해서 내용 변경이 가능

RPROM
 - 레이저를 이용한 writer를 사용하면 변경 가능

플래시 메모리
 - 반도체에 퓨즈를 붙여서 램 만드는 비슷한 방식으로 만든다