CPU의 구조

1. CPU가 하는 일

1. Fetch(인출)
   • 메모리 상의 프로그램 카운터가 가리키는 명령어를 CPU로 인출하여 적재
2. Decode(해석)
   • 명령어의 해석
   • 명령어의 종류와 타겟 등을 판단
3. Execute(실행)
   • 해석된 명령어에 따라 데이터에 대한 연산을 수행
4. Writeback(쓰기)
   • 명령어대로 처리 완료된 데이터를 메모리에 기록

 

2. CPU 내부의 물리적인 구조

CPU 내부 구조

1) 시스템 버스

• CPU와 시스템 내의 다른 요소들 사이에 정보를 교환하는 통로
  • 주소 버스
    • CPU가 외부로부터 또는 외부로 발생하는 주소 정보를 전송하는 방식의 버스 형태로
      선의 수는 최대 기억장치 용량을 의미
    • Ex) 주소버스의 형식이 8비트 형식으로 구성되어 있다면, 해당 기억장치 요소도 2의 8승,
      256개의 기억장소들의 주소지정이 가능
    • 주소가 CPU에서 기억장치(메모리 계통)또는 입출력 장치로 이동하므로, 단방향 통신을 함
  • 데이터 버스
    • 주소 버스를 사용하여 기억장치, 입출력 장치 등의 외부 장치들과의 데이터 통신을 하는 버스 형태로,
      한번에 전송할 수 있는 비트의 수를 정의
    • 양방향 통신
  • 제어 버스
    • CPU와 외부 구성 부품들을 제어하기 위해서 사용된 버스
    • 양방향 통신

2) CPU 내부 레지스터

1. PC (Program Counter)
   
   • 다음에 인출될 명령어의 주소를 가지고 있는 레지스터
2. IR (Instructions Register)
   • 가장 최근에 인출되었던 명령어가 저장되어 있는 레지스터
3. AC (Accumulator)
   • 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터
4. MBR (Memory Buffer Register)
   • 기억장치로부터 읽혀진 데이터가 일시적으로 저장되는 버퍼 레지스터
5. MAR (Memory Address Register)
   • PC로부터 저장된 명령어 주소가 시스템 주소 버스로 출력되기 전에 일시적으로 저장

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