CPU(Central Processing Unit) Re

정의 : 산술논리연산장치, 제어장치, 레지스터로 구성되어 있는 컴퓨터 장치를 말한다. 메모리에 존재하는

명령어를 해석해서 실제로 실행하는 역할을 한다.

● 제어장치(CU, Control Unit)

제어장치는 프로세스 조작을 시도하는 CPU의 부품이다. 입출력장치 간 통신을 제어하고 명령어들을 읽고

해석하며 데이터 처리를 위한 순서를 결정한다.

● 레지스터(Register)

레지스터는 CPU안에 있는 매우 빠른 임시기억장치이다. CPU와 직접 연결되어 있으므로 연산 속도가

메모리보다 수십 배에서 수백배까지 빠르다. CPU는 자체적으로 데이터를 저장할 수 없기 때문에 레지스터를

거쳐 데이터를 전달한다.

→ CPU는 단순히 메모리에 있는 것을 실행하는 역할만 한다

● 산술논리연산장치(ALU, Arithmetic Logic Unit)

산술논리연산장치는 덧셈, 뺼셈 같은 두 숫자의 산술 연산을과 배타적 논리합, 논리곱같은 논리 연산을 계산

하는 디지털회로이다.

제어장치가 메모리에 계산할 값을 로드한다. 또한, 레지스터에도 로드한다. → 제어장치가 레지스터에 있는

값을 계산하라고 ALU에 명령한다. → 제어장치가 다시 레지스터에서 메모리로 계산한 값을 저장한다.

● 인터럽트

어떤 신호가 들어왔을 때 CPU를 잠깐 정지시키는 것을 말한다. 인터럽트 핸들러 함수가 모여있는 인터럽트

벡터로 가서 인터럽트 핸들러 함수가 실행된다. 인터럽트 간에는 우선순위가 있고 우선순위에 따라 실행되며

인터럽트는 하드웨어 인터럽트, 소프트웨어 인터럽트 두 가지로 나뉜다.

- 하드웨어 인터럽트 : 키보드나 마우스를 연결하는 일 등의 IO 디바이스에서 발생하는 인터럽트이다.

- 소프트웨어 인터럽트 : 트랩(trap)이라고도 한다. 프로세스 오류 등으로 발생한다.

● DMA 컨트롤러

I/O 디바이스가 메모리에 직접 접근할 수 있도록 하는 하드웨어 장치를 뜻한다. CPU에만 너무 많은 인터럽트

요청이 들어오기 때문에 CPU 부하를 막아주며 CPU의 일을 부담하는 보조 일꾼이라고 보면 된다.

동시에 할 수 없다.

● 타이머

타이머(timer)는 몇 초 안에는 작업이 끝나야 한다는 것을 정하고 특정 프로그램에 시간 제한을 다는 역할을 한다.

시간이 많이 걸리는 프로그램이 작동할 때 제한을 걸기 위해 존재한다.

● 디바이스 컨트롤러

디바이스 컨트롤러(device controller)는 컴퓨터와 연결되어 있는 IO 디바이스들의 작은 CPU를 말하고 옆에 붙어

있는 로컬 버퍼는 각 디바이스에서 데이터를 임시로 저장하기 위한 작은 메모리를 뜻한다.

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