사망년/컴퓨터구조 6

버스 중재 방식

병렬식 고정 우선 순위 중앙 집중식 우선순위 중재 방식에서는 모든 버스 마스터가 하나의 버스 중재기에 접속하고, 중재기에 따라 우선순위가 부여된다. 가장 높은 우선순위를 가진 마스터는 버스 사용 가능 신호(BGNT)를 받을 수 있다. 중재기는 한 번에 하나의 버스 마스터에게만 버스 사용 권한을 부여하여, 버스 사용이 가능한 상태일 때 즉시 버스를 사용할 수 있도록 한다. 버스 사용이 끝날 때까지는 다른 마스터가 대기해야 한다. 버스 사용이 끝나면 BBUSY 신호가 해제되어 다른 마스터가 버스 사용을 요청할 수 있다. + BBUSY : 버스가 사용 중임을 알리는 신호 분산식 고정 - 우선순위 중재 방식 우선순위 중재 방식에서는 각 버스 마스터가 자신만의 중재기를 보유하고 있다. 이 중재기는 해당 마스터보다..

CPU의 기본 구조

명령어의 처리 과정은 컴퓨터의 기본 동작 단계로, CPU가 명령어를 가져와 해독하고 실행하는 과정을 포함한다. CPU는 여러 구성 요소와 기능으로 이루어져 있으며, 명령어 처리에는 다양한 단계와 구성 요소들이 관련되어 있다. CPU 구조와 기능: 1. 레지스터: 레지스터는 CPU 내부에 있는 속도가 빠른 메모리로, 명령어를 저장하고 처리하는데 사용된다. 이 중 중요한 레지스터에는 다음과 같은 것들이 있다. 누산기 (Accumulator) 1주소 명령어를 사용하는 시스템에서 연산의 중심이 되는 레지스터이다. 연산 결과를 일시적으로 저장하거나 중앙에서 다른 레지스터로 전송된다. 범용 레지스터 (General-purpose Register) 산술 및 논리 연산, 연산 결과의 임시 저장, 주소 색인 등 다양한 ..

캐시 사상방식

캐시 메모리의 사상 방식은 주기억장치와 CPU 사이에 위치한 캐시 메모리에 데이터를 저장하는 방법을 결정한다. 주로 세 가지 사상 방식에 대해 알아보고자 한다. 1. 직접 사상(Direct Mapping) 주소를 캐시 블록에 직접 매핑하는 방식이다. 메인 메모리 주소를 캐시 주소로 직접 변환하는 것으로 캐시 라인의 인덱스에 주소를 할당한다. 한 주소가 특정 캐시 라인에만 매핑되므로 충돌이 발생할 수 있다. 이 때문에 캐시 매모리에 충돌을 최소화하기 위한 대체 전략(LRU 등)이 필요할 수도 있다. 각 메모리 블록이 캐시 슬롯 하나에만 할당되는 방식으로 간단한 하드웨어 구현이 가능하지만 충돌 발생 시 슬롯을 공유하는 다른 블록이 적재될 때 Swap-Out될 가능성이 있다. 직접 사상 캐시의 예 기억장치 블..

chapter 03 산술과 논리연산

ALU(Arithmetic and Logical Unit) 산술 논리 연산 장치는 가산기를 중심으로 연산 결과 등을 기억하는 레지스터, 보수 값을 생성하는 보수기, 오버플로를 검출하는 오버플로 검출기 등으로 구성되어 있다. 사칙연산인 산술 연산과 두 수의 크기를 비교하고 판단하는 논리연산의 기능을 한다. 자료의 수가 하나일 경우에는 단항 연산을 두 개의 자료에 대해서는 2진(binary) 연산을 수행한다. 주기억장치에 있는 데이터를 레지스터에 입력한다. 비트들을 좌우로 이동시키는 시프트 레지스터(shift register)와 연산 결과의 상태를 나타내는 플래그를 저장하는 상태 레지스터(status register)가 있다. CPU 연산을 위해서는 Data 정보가 있어야 한다. 레지스터의 개수가 많을 수록..

chapter 02 자료 표현

자료의 구성단위 파일은 개념적으로 자료의 집합이다. 파일 시스템은 파일 내용과 파일의 상태정보로 이루어져 있다. 파일의 상태 정보에는 파일을 수정, 저장, 삭제한 내역들이 담겨 있다. 저장 내용에 따라 프로그램 파일(원시 프로그램 파일, 목적 프로그램 파일, 실행 파일)과 데이터 파일로 나뉜다. 저장 정보의 형태에 따라서는 텍스트 파일과 이진 파일로 나뉜다. 필드(field)는 특정한 한 종류의 자료를 포함하는 기억 영역의 최소 단위이다. 예를 들어 재고 파일의 품명 번호나, 색코드 등이 필드이다. 레코드(record)는 실제로 읽고 쓰는 단위로서 사용되는 자료 단위이다. 고정 길이 레코드는 크기가 너무 작으면 남는 문자열이 잘리고 크기가 너무 크면 저장 공간이 낭비된다. 가변 길이 레코드는 레코드의 정..

Chapter 01 컴퓨터 시스템 개요

오전반이 일찍 끝났다는 소식을 들은 나는 차마 열심히 수업에 안참여할 수가 없었다. 컴퓨터의 개념 컴퓨터를 학술적인 표현으로 개념하자면 EDPS라고 부른다. 대량의 데이터를 사용자가 원하는 형태로 연산하고, 논리적인 비교 및 판단을 신속 정확하게 처리할 뿐만 아니라 처리한 데이털르 저장 장치에 기억시켜 주는 시스템이다. 교수님의 뇌피셜로는 엄청나게 많은 자료를 처리하는 기기라고 한다. 데이터를 수집하여 가공 처리하고 이용한 형태로 변형하면서 유용한 과정을 얻게되는데 이를 데이터 처리라고 한다. 개인이나 단체에서 올바른 의사결정을 하기 위해서는 컴퓨터가 꼭 필요하다. 컴퓨터는 이제 더 이상의 도구가 아닌 하나의 인프라(ex. 초연결, 초지능화)로 자리 잡았다. 컴퓨터의 데이터 처리는 GIGO(Garbage..