CPU와 메모리

 

1. CPU의 구성과 동작 

 

- CPU는 명령어를 해석하여 실행하는 장치임

-> CPU는 산술논리 연산장치, 제어장치, 레지스터로 구성되며, 

    이것들의 협업으로 작업을 처리함 

 

(1) 산술논리 연산장치

- CPU에서 데이터를 연산하는 장치가 산술논리 연산장치(Arithmetic and Logic Unit, ALU)임

-> 산술논리 연산장치는 데이터의 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 같은 산술 연산과 

     AND, OR 같은 논리 연산을 수행함

 

(2) 제어장치

- CPU에서 작업을 지시하는 부분을 제어장치(Control Unit)라고 함

 

(3) 레지스터

- CPU 내에 데이터를 임시로 보관하는 곳을 레지스터(register)라고 함 

 

 

- 레지스터의 종류

CPU는 필요한 데이터를 메모리에서 가져와 레지스터에 저장하고,  

산술논리 연산장치를 이용하여 연산을 한 후,  

그 결과를 다시 레지스터에 저장했다가 메모리로 옮김

-> 이 때, 사용되는 레지스터는 데이터 레지스터와 주소 레지스터임

 

(1) 데이터 레지스터

- 데이터 레지스터는 메모리에서 가져온 데이터를 임시로 보관할 때 사용함  

  CPU에 있는 대부분의 레지스터가 데이터 레지스터임  

 

(2) 주소 레지스터

- 데이터 또는 명령어가 저장된 메모리의 주소는 주소 레지스터에 저장됨 

 

 

- 데이터 레지스터와 주소 레지스터 외에 특별한 용도로 사용되는 레지스터도 있음

-> 이를 특수 레지스터라고 함

 

(1) 프로그램 카운터(PC)

- CPU는 다음에 어떤 명령어를 처리해야 할지 알아야 함

-> 프로그램 카운터는 다음에 실행할 명령어의 주소를 기억하고 있다가 제어장치에 알려줌 

 

 

2. 메모리의 종류와 부팅

 

- 모든 프로그램은 메모리에 올라와야 실행될 수 있음  

-> 메모리에는 실행에 필요한 프로그램과 데이터가 존재하며, CPU와 협업하여 작업이 이루어짐  

 

- 메모리를 이루는 소자 하나의 크기는 1bit로 0 또는 1이 저장됨

-> 그러나 소자 하나만으로 데이터를 표현할 수 없어 메모리 주소는 바이트 단위로 지정되고,

    메모리에서 데이터를 읽거나 쓸 때는 워드 단위로 움직임  

 

 

참고

- 쉽게 배우는 운영체제