[CS지식] 프론트엔드 개발자가 알아야하는 컴공지식 - 중앙처리장치 CPU

중앙처리장치(CPU)

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- 메인보드에 가장 먼저 연결하는 장치 중 하나

- 인간의 뇌와 같은 역할

- 연산과 제어를 담당

- 3가지 모듈

 => 산술/논리장치 (Arithmetic Logic Unit, ALU), 제어장치(Control Unit), 레지스터 (Register)

 

 

 

레지스터(Register)

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- 기본적으로 프로세스는 메인 메모리에 적재된다.

- 실제 연산은 CPU내부에서 수행되므로, 데이터를 CPU로 가져와 처리해야한다.

 => 데이터를 일시적으로 CPU내부에 저장할 공간이 Register

 => 레지스터는 CPU의 현재 상태를 저장할 공간으로 사용되기도 한다.

 

 

산술/논리 연산 장치 (ALU)

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- CPU가 실질적으로 연산을 처리할 수 있도록 한다.

- 산술 연산(+,-,*,/ 등) 및 논리 연산(AND, OR, XOR등) 을 수행할 수 있다.

- 컴퓨터 내에서 매우 빠른 연산 장치다.

 

 

제어장치(Control Unit)

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- 메인 메모리에 적재된 처리해야할 데이터를 해석하고, 적절한 제어 신호를 생성한다.

- ALU에게 연산 수행을 명령할 수 있다.

- 메인 메모리에 대한 읽기/쓰기 등의 제어 명령을 내린다.

 

프로그램 수행 절차

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- 보조 프로그램을 실행한 상황을 가정한다면,

 

1. 보조기억장치 (HDD)에 있는 프로그램이 메인 메모리로 적재된다.

2. 메인 메모리로 올라간 프로그램의 코드영역의 명령어를 읽어 명령을 수행한다.

3. 일반적으로 아래의 명령어 수행사이클을 반복하게된다.

 

=> 1) 명령어 인출(fetch) : 메인 메모리에서 수행할 명령어를 레지스터로 가져온다.

=> 2) 명령어 해석(decode): 명령어 정보를 해석한다.

=> 3) 명령어 실행(execute): 제어 장치가 명령어 수행을 위한 적절한 제어 신호를 보내 실행하도록 한다.