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CS/컴퓨터구조

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CISC와 RISC CISC(Complex Instruction Set Computer) 란? 연산을 처리하는 복잡한 명령어들을 수백 개 이상 탑재하고 있는 프로세서입니다. CISC는 명령어 개수 증가에 따라 프로세서 내부구조가 매우 복잡해지고, 고속으로 작동되는 프로세서를 만들기 힘듭니다. 여기서 명령어가 복잡하다는 것의 의미는 하나의 명령어가 할 수 있는 일의 양이 RISC 대비하여 많다는 것을 의미합니다. 명령어 마다 길이가 다르고, 실행에 필요한 사이클 수도 다르기 때문에 pipelining 설계가 어려우며 한 바이트 명령어부터 100바이트이상 되는 명령어들도 있습니다. CISC의 특징 - 명령어의 개수가 많음 - 명령어 길이가 다양하며, 실행 사이클도 명령어 마다 다름 - 회로구성이 복잡함 - 프로그램을 만들 때 ..
주변장치 연결 방식(버스) - 버스는 마이크로프로세서가 부착된 컴퓨터 마더 보드와 확장 슬롯에 부착된 장치들 간에 데이터가 움직이는 통로를 의미한다. - 버스를 통해 동시에 전달될 수 있는 비트의 수를 버스 폭이라고 하며, 버스 폭에 따라 16비트, 32비트 등 한 번에 전달될 수 있는 데이터의 크기가 일정하게 되어 있다. - 버스의 종류에는 제어 버스, 어드레스 버스, 데이터 버스가 있으며 제어 버스와 어드레스 버스는 제어의 흐름이 단방향성이며, 데이터 버스는 양방향성이다. 버스의 종류 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스 - 개인용 컴퓨터의 중앙 처리 장치와 주변장치를 연결하는 ISA나 EISA, VESA의 후속으로 개발된 로컬 버스의 규격으로써 고속 운영을 위해 마이크로프로세서와 가깝게 ..
파이프라인 파이프라인 제어방식 - 하나의 프로세서를 서로 다른 기능을 가진 여러 개의 서브프로세서로 나누어, 각 서브프로세서가 동시에 서로 다른 데이터를 취급하도록 하는 기법으로 이때 기능별로 나누어진 서브프로세서를 세그먼트 또는 단계라고 한다. - 프로그램에 내재하는 시간적 병렬성을 활용하기 위하여 프로그램 수행에 필요한 작업을 시간적으로 중첩하여 수행시키는 처리기이다. - 각 세그먼트들의 부연산 수행속도가 다르지만 클록 사이클은 최대로 긴 세그먼트의 연산 속도에 맞추어져 있으므로 시간의 낭비가 있을 수 있다. 파이프라인 해저드 - 각 클럭 사이클 동안에 정상적으로 명령어들이 중첩하여 수행되지 못하는 문제 구조적 해저드 - 파이프라인 각 단계별로 각 자원들을 독립적으로 사용할 수 없어 발생한다. - 하드웨어를 추..
캐시메모리 - 캐시는 최근에 사용했거나 자주 사용되는 내용을 저장한다. - CPU와 주기억장치 사이에 있는 고속 메모리에 주기억장치 내용의 일부를 카피해 두고 메모리 참조의 국부성을 이용하여 블록 단위로 데이터를 전송한다. - 캐시의 용량이 클수록 적중률이 높아지지만 주소 해독 및 정보 인출을 위한 주변 회로가 더 복잡해지기 때문에 액세스 시간이 다소 더 길어진다. - 특정한 정보가 필요한 경우 먼저 고속의 캐시에 있는지를 조사하여 있으면 직접 사용하고, 그렇지 않으면 저속의 하위 장치에 있는 정보를 사용하는데, 만일 이 정보가 다시 사용될 확률이 높으면 캐시에 복사한다. - 가장 빠르고 융통성 있는 캐시 구조는 연관기억장치를 사용하는 것이다. - 원하는 내용이 캐시메모리에 있는 경우는 Hit이고, 없는 경우는 M..