명령실행과 제어

명령실행과 제어명령실행과 제어

정보처리산업기사 필기 박정혜 강사

마이크로 오퍼레이션마이크로 오퍼레이션– 한번의 클럭펄스 동안에 실행되는 동작

• 구현방식 – 고정배선방식 (Hard-wire 방식 )

• 하드웨어로 구현 , 융통성이 없다 .• 처리속도가 빠르며 가격이 비싸다

– 마이크로 프로그램 방식• 소프트웨어로 구현• 융통성은 좋지만 속도가 느리다• 주로 ROM 에 저장

• 마이크로사이클 시간의 종류

① 동기고정식 : 가장 긴 수행시간을 정의 수행시간이 비슷할때 유리 , CPU 낭비가 심함

② 동기가변식 : 수행시간이 유사한 것끼리 모아서 군을 형성 CPU 시간을 효율적으로 이용 , 수행시간 차이가 클때 유리 제어가 복잡

③ 비동기식 : 모든 마이크로 오퍼레이션에 대해 서로 다른 사이클을 정의


• 마이크로 오퍼레이션의 전송 형태① 직렬전송

각 비트가 차례대로 한번에 한 비트씩 전송속도가 느리지만 가격이 저렴 , 원거리용

② 병렬전송각 비트마다 별도의 전송 통로를 통해 동시에 전송속도가 빠르지만 근거리에서 사용


명령 사이클과 제어데이터명령 사이클과 제어데이터

• 명령 사이클 수행순서 • 메이저상태 (major State)

– CPU 의 현재 상태를 의미

FETCH

INDIRECT EXECUTE

INTERRUPT

F R 사이클0 00 11 01 1

인출간접실행인터럽트


• 인출사이클 (fetch cycle)– 다음에 실행할 명령을 기억장치로부터 CPU 로 가져오는 동작 , 주로

명령을 해독하여 판단

• 간접사이클 (Indirect cycle)

MAR <- PCMBR <- M, PC <- PC+1IR<-MBR(0)F<-0,R<-1, 또는 F<-1,R<-0

MAR <- MBR(AD)MBR <- MNOP(NO Operation)F<-1,R<-0


• 실행사이클 (Execute cycle)– 인출된 명령어를 이용하여 직접 명령을 실행

• 인터럽트 사이클 (Interrupt cycle)– 예기치 못한 일의 발생을 의미 , 스택 (0 번지 ) 에 이전상태저장 ,

인터럽트 처리후 원상태를 복귀 , 복귀후 인출 사이클로 진행

MBR(AD)<-PC, PC<-0MAR<-PC, PC<-PC+1M<-MBR, IEN<-0F<-0, R<-0

MAR <- MBR(AD)MBR <- MAC <- AC+MBRF<-0,R<-0

MAR <- MBR(AD)MBR <- M,AC<-0AC <- AC+MBRF<-0,R<-0

MAR <- MBR(AD)MBR <- ACM(MAR)<-MBR


• 제어장치 : 주기억 장치에 기억된 명령을 꺼내서 해독하고 , 시스템 전체에

지시 신호장치를 의미

• 제어신호마이크로 오퍼레이션을 순차적으로 발생시키는데 필요한 신호마이크로 동작의 시퀀스를 결정하여 주는 신호

* 클록 (clock): 하나의 마이크로 오퍼레이션을 수행하는 단위신호

• 데이터 전송명령의 종류① LOAD : 메모리 -> 레지스터② STORE : 레지스터 -> 메모리③ MOVE : 레지스터 -> 레지스터④ In,OUT : 메모리 -> 입출력장치⑤ Push,Pop : 레지스터 -> 스택메모리


문제 1. CPU 의 명령어 사이클 (instruction cycle) 4 단계에 해당되지 않는 것은 ? 가 . Fetch Cycle 나 . Control Cycle 다 . indirect Cycle 라 . Execute Cycle

문제 2. 산술 연산과 논리 연산 동작을 수행한 후 결과를 축적하는 레지스터 (Register) 를 무엇이라 하는가 ?

가 . 누산기 나 . 인덱스 레지스터 다 . 플래그레지스터 라 . RAM

문제 3. 기억장치에서 명령어를 읽어 CUP 로 가져오는 것을 무엇이라 하는가 ? 가 . Reference 나 . fetch 다 . Execute 라 . Major state

문제 4. 컴퓨터의 연산자 기능이 아닌 것은 ? 가 . 기억 기능 나 . 제어 기능 다 . 전달 기능 라 . 함수 연산 기능

문제 5. 다음과 같은 마이크로 동작에 해당하는 인스트럭션은 ? MAR ← MBR (AD) MBR ← M, AC ← 0 AC ← AC + MBR

가 . AND 나 . STA 다 . BSA 라 . LDA

명령실행과 제어

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