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프로그램카운터 (Program Counter) 명령레지스터 (Instruction Register) 누산기 (AC: Accumulator) 상태레지스터 (Status Register) PSWR(Program Status Word Register) 메모리주소레지스터 (M

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4. 다음주소지정방식중속도가가장빠른주소방식은? 가. immediate addressing mode 나. direct addressing mode 다. indirect addressing mode 라. index register. 5. 간접주소 (indirect addr

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Computer Architecture

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2 장수의체계 1. 10진수 2. 2진수 3. 8진수와 16진수 4. 진법변환 5. 2진정수연산과보수 6. 2진부동소수점수의표현 한국기술교육대학교전기전자통신공학부전자전공 1

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2. 기억장치의구성 ROM Mask ROM PROM EPROM EEPROM RAM SRAM DRAM 보조기억장치 자기 Disk 자기 Tape 자기 Drum 광디스크 3. (Main Memory) 컴퓨터내부에존재하는내부기억장치 ROM과 RAM으로구성 CPU에의해참조되는장

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Chapter ...

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. 고성능마이크로프로세서 LU 와레지스터 파일의구조 (2.). 직접디지털주파수합성기 (FS) 의구조 3. 고성능마이크로프로세서부동소수점연산기 (Floating-Point Unit) 구조 (2) (2.) (2.) 2. 암호화를위한 VLSI 구조와설계의개요 (2.) 다음참

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⑵ 2 중앙처리장치의 이름에 따라 286, 386, 486, 586(펜티엄) 등으로 개인용 컴퓨터가 분류 된다. 중앙처리장치의 구성 레지스터 연산장치 내부 데이터 버스 기억장치에서 읽어 들인 값이나 사용할 값, 계산된 결과를 임시로 저장하는

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1. 조합 (combinational) 논리회로에대해설명한것은? < 가 > 가출력신호가입력신호에의해서만결정되는논리회로이다. 나플립플롭과같은기억소자를갖고있는논리회로이다. 다출력신호가입력신호와현재의논리회로의상태에의해결정되는논리회로이다. 라기억능력을가진논리회로이다.

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주기억장치에접근할때 DMA 제어기는 CPU 의 Bus Line 을이용하여 Cycle Stealing 을한다. Cycle Stealing 은 DMA 로부터주기억장치로데이터전송요구가일어났을때만 DMA 가버스의사용권을일시적으로 CPU 로부터빼앗는전송방식이다. 3 중앙처리장치

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1) 8 진수를 10 진수로변환 - 진수에자릿수에서 1 을뺀숫자를지수로한후해당숫자와곱해주는방식으로 10 진수로변환 2) 2 진수를 10 진수로변환 - 10 진수의숫자를해당진수로계속나누어나머지들을역순으로읽음. - 분수나소수인경우에는곱셈의방법으로구할수있음. 3) 10 진수

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. 메모리의구조. 메모리개요 v 메모리번지레지스터 (MAR : memory address register) : 메모리액세스시특정워드의주소가 MAR 에전송된다. v 메모리버퍼레지스터 (MBR : memory buffer register) : 레지스터와외부장치사이에서전송되

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비트와바이트 비트와바이트 비트 (Bit) : 2진수값하나 (0 또는 1) 를저장할수있는최소메모리공간 1비트 2비트 3비트... n비트 2^1 = 2개 2^2 = 4개 2^3 = 8개... 2^n 개 1 바이트는 8 비트 2 2

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인터럽트 (Interrupt) 범용입출력포트에서입출력의내용을처리하기위해매번입출력을요구하는플래그를검사하는일 (Pollong) 에대하여마이크로컨트롤러에게는상당한시간을소비하게만든다. 인터럽트란 CPU가현재처리하고있는일보다급하게처리해야할사건이발생했을때, 현재수행중인일을중단하고

10. 메모리 목표 메모리의개요 Random Access Memory (RAM) Read Only Memory (ROM) 프로그램가능한 ROM (PROM) 비휘발성입 / 출력메모리 메모리패키지 대용량저장장치 1

[ 마이크로프로세서 1] 1 주차 1 차시. 마이크로프로세서개요 1 주차 1 차시마이크로프로세서개요 학습목표 1. 마이크로프로세서 (Microprocessor) 를설명할수있다. 2. 마이크로컨트롤러를성능에따라분류할수있다. 학습내용 1 : 마이크로프로세서 (Micropr

학습목표 2/33 마이크로프로세서와마이크로컨트롤러의차이를알수있다. 마이크로프로세서에서프로그램이수행되기위한명령어형식과명령어실행절차를알수있다. 프로그램을수행하려면어떤종류의명령어가필요한지알수있다. 현대컴퓨터의기본모델인저장형프로그램컴퓨터의한계점과그한계를완화하려는방법을알수있다.

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T100MD+

(1) 주소지정방식 Address Mode 메모리접근 분기주소 명령어 직접번지 Reg. 지정 Reg. 간접 Base Index 간접 Immediate 상대번지 절대번지 Long 주소 Reg. 간접 Byte Access Bit Access 내부 Data M

기억장치의종류와특징 - 주기억장치와보조기억장치, 캐쉬기억장치 - 기억장치는주로 RAM이사용 - 보조기억장치는하드디스크, CD-ROM, 테이프, 플로피디스크, DVD,USB, SSD - 주기억장치는보조기억장치와달리접근속도가매우빠름 - 보조기억장치는주기억장치보다용량이크고비

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Transcription:

2. 논리게이트 ( 논리소자) Check 2. 불대수 4. 논리회로설계단계 Check 1. 논리회로개념 1. 논리회로정의 -2 진정보(1,0) 를기반으로 AND, OR, NOT 논리연산에따라수행하는논리소자들로구서오딘전자회로 - 논리회로를구성하는기본소자 1. 불대수 - 논리회로간소화를위해이용하는논리식 2. 불대수기본공식 일반법칙 교환법칙분배법칙 / 결합법칙드모르간법칙 A+A =A,AA =A, A+A' =1,AA' =0 1+A=1, 1A =A, 0A =0 (A')' =A A+B = B+A A+A'B=(A+A') (A+B) = 1(A+B) = A+B (A+B)' = A' B', (A B)' = A' + B' (1) 요구사항분석( 문제점) (2) 진리표작성 (3) 논리식작성 (4) 간소화 ( 불대수, 카르노맵) (5) 논리회로도작성 (6) 논리회로구현 Check 3. 논리회로 1. 논리회로분류 조합논리회로 -기억능력없음 -입력신호에의해서만출력결정 -gate 집합 ex> 반가산기, 전가산기디코더, 엔코더, 멀티플렉서, 디멀티플렉서 순서논리회로 -기억능력있음 -입력신호와현재신호에의해출력결정 -gate + Filp Fiop 집합 ex> 카운터 * Filp Fiop(f/f): 1 bit를기억할수있는기억장치 *A+B : AUB AB : A B A' : A C O: 공집합( ) 1: 전체집합(U) 2. 반가산기(Half Adder) -2진수 1자리의덧셈기 3. 카느로맵 1) 진리표 3. 생활속의논리회로 - 예 1) 간략화방법 11 이라고표시된부분을묶는다(2 n 개씩) 중복가능 2묶음은곱으로, 묶음과묶음은합으로 3입력이 2개 *1층에서 100층까지이동하는엘리베이터에내장될전자장치를설계하시오. 문: 열림(0), 닫힘(1) + 버튼: 누르지않은상태(0), 누름(1) 작동여부결정 (0,1) 2) 논리식 S= A' B + A B' = A B C= A B 4입력이 3개 3) 논리회로 3. 전가산기(Full Adder) -자리올림을포함시켜 1비트크기의 2진수를더해서합과 -1- -2-

자리올림구하는논리회로 1) 진리표 2) 논리식 3) 논리회로 4. 디코더(Decoder, 해독기) * 플립플롭(f/f) - 전원이공급되고있는한, 상태의변화를위한신호가발생할때까지현재의상태를그대로유지하는논리회로 -레지스터를구성하는기본소자 -반도체기억장치에서 2진수 1자리값을기억하는메모리소자 f/f RS JK 특성표 -RS f/f 불허조건을해결 -RS f/f 에서입력이배타적 Check 4. 자료의개념 1. 자료의단위 비트 (bit) 니블 (Nibble) 바이트 (Byte) 워드 (word) - 정보( 자료) 표현의최소단위 - 두가지상태(0과1) 를표시하는진수 1자리 *2bit= 2 2 =4개 *3bit= 2 3 =8개 -4개의비트가모여 1개의니블을구성 -4비트로수성되며 16진수 1자리를표현하기적합 -문자를표현하는최소단위로 8개의비트가모여 1바이트를구성함 -주소지정의단위로사용 -컴퓨터가한번처리할수있는명령단위 -Half Word = 2byte -Full Word = 4byte -Double Word = 8byte Check 5. 진법 1. 진법변환 32진수 8 진수 (3 자리씩묶어서처리) 42진수 16 진수(4 자리씩묶어서처리) 58진수 16 진수 (2 진수로변환후처리) Check 6. 보수 1. 보수 (Complement) : 서로상반되는수 ( 보수를이용하면가산기( 덧셈) 을이용하여뺄셈을할수있다.) 1) 암호형태로전달된정보를원래대로복원 < 人 ( 암호) 기계어( 원신호)> 2) n 개의입력선, 2 n 개의출력선 3) AND gate로구성 D -JK f/f에서입력이동일클릭펄스가가해질때마다출력상태가반전 1) 진법 -2 진수(0,1), 8 진수(0~7), 16 진수(0~9,A~F) 2) 진법변환 T 1 10진수 N진수 :10진수를 N으로나누어서나머지를거꾸로처리 5. 인코더(Encoder, 부호기) 1) 어떤특정한장치에서사용되는정보를다른곳으로전송하기위해일정한규칙을따라암호로변환 2) 2 n 개의입력선,n개의출력 3) OR gate로구성 6. 멀티플렉서(MUX, 선택기) 2 N진수 10진수 : 각자리의가중치를계산 2. 음수표현방법 : 컴퓨터에서음수를표현하는 3가지방법 ( 양수는 1 가지방법) 1) 2 n 개의입력선중에서하나를선택하여출력선을전달하는회로 (2 n 1) 2) OR gate로구성 예)-14를 8bit로표현하면 1) 부호화절대치: 1000 1110 첫비트는부호비트이며음수이므로 1값을줌 7. 디멀티플렉서(DeMUX) 1) 1 개의입력신호를가지며, 2 n 개의출력선으로구성된회로 2) AND gate로구성 2) 부호화 1 의보수: 1111 0001 부호비트는고정하고각자리값을바꿔서 1의보수를구함 3) 부호화 2 의보수: 1111 0010 1의보수에서 1을더해서 2 의보수를구합니다. 8. 순서논리회로 (gate+flip Flop) -3- -4-

5. 해밍코드 ( 승산: 지수부 +, 가수부 X) 1) 오류검출, 정정가능 Check 9. 중앙처리장치 2) 10진표현 * 개념이해하기 *2 의보수표현의장점 -2의보수에서는 carry 가발생하면버린다. (1 의보수는더함) -수치를표현하는데있어서 0의판단이가장쉬운방법 - 표현할수있는수의개수가하나더많다. 기출) (-17)+(-4) 2의보수 11101011 Check 7. 자료의표현방식 - 외부적 2. 내부적표현방식- 부동소수점표현 1. 외부적표현형식 -code로표시하여사람이이해할수있도록표현 - 종류: BCD 코드, EBCDIC 코드, ASCII 코드, 그레이코드, 해밍코드, 3 초과코드, 7421코드 2. 기본코드 -실수데이터의표현과연산에사용되는방법( 단정도, 배정도) - 고정소수점표현보다표현의정밀도를높일수있다. ( 아주큰수, 아주작은수표현가능) -과학이나공학또는수학적인응용에주로사용 -고정소수점표현에비해연산이복잡하고연산시간 -자수부와가수부를분리하는정규화과정필요 1. 중앙처리장치 (CPU) 구성 1) BCD code : IBM, 6bit(2 2 = 64 개자료표현), 영소문자사용 X, 수치계산용 2) ASCII code : 미국표준협회, 7bit(2 7 = 128 개), 통신제어용, 마이크로컴퓨터기본코드로사용 6. 그레이코드 (Grary code) 1) BCD 코드의인접한자리를 XOR 연산으로만든코드 2) 이웃하는코드가한비트만다르기때문에코드변환이용이해서A/D 변환에주로사용 3) 입출력장치, H/W 에러를최소 1) 표현방법 1) 제어장치 (CU : Control Unit) : 명령을꺼내서해독하고, 시스템전체에지시신호를내는것 ( 제어기능) - Decoder : 명령레지스터에호출된 OP Code를해독하여그명령을수행시키는데필요한각종제어신호를만들어내는장치 - 순서기, 주소처리기 2) 연산장치(ALU : Arithmetic Logic Unit) : 실제연산하는장치 ( 연산기능) 3) EBCDIC :IBM,BCDcode 확장,8bit(2 8 = 256 개), 중대형컴퓨터에사용 3. BCD 코드 (=2진화 10 진수, 8421 코드) 1) 10진수 1자리를 2진수 4 자리(bit) 로표현하는가중치코드 2) 10 지수입/ 출력이편함 * 기출) 10진수46 BCD 코드 01000110 4. 3 초과코드 (Excess-3) 1) 8421 코드 + (3)10 2) 비가중치(unweighted code), 자기보수코드 3) 3초과코드는 8421 코드와비교해서 0000~0010을표현할수없고, 추가로1010~1100 을표현할수있다. 7. 패리티검사 Check 8. 자료의표현방식 - 내부적 1. 내부적표현방식- 고정소수점표현 -정수데이터의표현및연산에사용하는방법 - 종류: 2 진표현( 부호화절대치, 부호화1 의보수, 부호화2 의보수) 10 진표현 ( 언팩: 존형식, 팩형식) 1) 2 진표현 -표현방식: 부호비트(0 이면양수, 1 이면음수) 2) 부동소수점수연산법 -가감산: 두수의자수부가같도록소수점의위치를조정 ( 지수가큰쪽에맞춘다.) -승제산: 지수부와가수부를별도로처리 3) 레지스터 : CPU 속에서일시적으로값을기억하는 임시기억장소 ( 기억기능) - PC (Program Counter) : 다음에실행할명령의번지기억 (Next Instruction Address) - IR (Instruction Register) : 현재수행중인명령의내용기억 - ACC (Accumulator 누산기) : 연산의결과를일시적으로저장 - MAR (Memory Address Register) : 데이터의번지를저장 - MBR (Memory Buffer Register) : 기억장치에서참조한데이터를저장 - SR (Program Status Register, Major state register) : 컴퓨터상태를나타내는레지스터 * PSW (Program Status Word) : 시스템순간순간상태에대한정보 ( 레지스터 X) - FR (Flag Register) : 레지스터가운데명령어를수행할때마다결과가 0 인지여부, 부호( 음수인지양수인지), 캐리및오버플로의 -5- -6-

발생여부등을각각 1비트로나타내는레지스터 4) 버스 : 장치들간상호필요한정보를교환하기위해 연결하는공동의전송선 ( 전달기능) - Address Bus, Data Bus ( 양방향성), Control Bus Check 10. 명령어 1. 명령어 (Instruction) 구성 3. 주소지정방식 (OP 개수에따라) 5. 계산에의한주소지정 상대주소지정 (Relative) 인덱스주소지정 (Index) 베이스레지스터주소지정 (Base) - 기억장소의위치 = 명령어주소부에있는주소값 + PC(Program Counter) - 기억장소의위치 = 명령어주소부에있는주소값 + IR(Index Register) - 기억장소의위치 = 명령어주소부에있는주소값 + BR(Base Register) - 프로그램의재배치가용이하다. - 다중프로그래밍기법에많이사용된다. -왼쪽또는오른쪽 n bit씩자리를이동 -데이터의직렬전송 -삽입되는자리는 0 - 자리범위를넘어서는것은사라진다. Check 11. 연산의분류 1. 연산자분류 4. 주소지정방식 (OP 개수에따라) 즉시주소지정 (Immediate) 직접주소지정 (Direct) 간접주소지정 (InDirect) - 오퍼랜드(operand) 부분에데이터를기억, 속도가가장빠르다. 데이터값범위제한 - 명령의주소부가사용할자료의번지를직접표현 - 명령문내의번지는실제데이터의위치를찾을수있는번지가들어있는장소를표시 - 인스트럭션의길이가짧고제한되어있어도이것을이용하여긴주소를찾아갈수있다. 1) 성질에따른분류 - 비수치적연산 ( 논리연산) : AND, OR, XOR, NOT(Com plement), 논리 Shift, Rotate, Move 등 - 수치적연산 ( 산술연산) : +, -, *, /, 산술 Shift 등 2) 항에따른분류 - 단항(Unary) : 논리 Shift, 산술 Shift, Rotate, Not(Complement, 보수) 등 - 이항(Binary): 사칙연산,AND,OR,XOR등 2. AND 연산 (Masking 연산) - 특정문자, 비트를삭제 - 삭제할부분 0 bit (Mask bit) 6. 산술 Shift 연산 -부호를고려하여자리를이동시키는연산 -2 n 곱, 2 n 나눌때 2. 연산자 (OP code) 기능 (= 명령어기능) 함수연산기능( 처리) 자료전달기능 제어기능 입출력기능 / - 산술연산 +,-,x,, 산술 shift -논리연산 AND, OR, NOT, XOR 논리 shift -ADD,CPA,CLC(Clear Carry 명령) ROL(Rotate Left 명령) ROR -Load (M/M CPU) -Push, Pop, Move -프로그래머가명령의실행순서를제어 - 분기명령(Branch) -Call,Return,JMP(jump 명령), SMA -CPU I/O 장치, 메모리 I/O장치 -INT,OUT 3. OR 연산 -특정문자를삽입 -특정비트에 1 을세트(Selective-set) 시키는연산 4. XOR 연산 -2 개데이터를비교(compare) -특정비트반전 5. 논리 Shift 연산 -7- -8-

가장긴시가 3. Interrupt ( 개념설명) 7. STA (store AC) 동기고정식 동기가변식 비동기식 - 장점: 수행시간비슷, 제어기구현단순 - 단점: CPU 시간낭비심함수행시간의편차가클경우 수행시간이비슷한마이크로오퍼레이션을그룹화 - 장점: CPU이용효율이좋다 - 단점: 제어기구현복잡모든마이크로오퍼레이션 서로다르게정의 - 장점: CPU 시간낭비없다 - 단점: 현실적으로구현이어려움 -AC의내용을메모리저장 8. BUN (Branch Unconditionaiiy) -PC에특정한주소를전송하여실행명령의위치를변경 무조건분기명령 Check 11. 마이크로오퍼레이션 Check 12. 메이져스테이트 1. Major State 개념: CPU의 4 가지동작( 상태) 0 1 9. ISZ (Increment and Skip if zero) * 개념이해하기 *CPU의명령어수행순서 Instruction Fetch 디코딩 Operand Fetch Execute 100 101 MBR: MAR: PC: Check 13. 제어장치 1. 제어장치 4. ADD 1) 제어신호를보내는역할 ( 필요한마이크로연산들이연속적으로수행) 1. 마이크로오퍼레이션의정의 - 명령을수행하기위해 CPU내의레지스터와플래그가의미있는상태변환을할수있도록하는동작 - 레지스터에저장된데이터의의해서이루어지는동작 - 한개의클럭펄스동안동작 - 제어신호에의해 micro-operation이순서적으로일어남 - 하나의클럭펄스동안에실행되는기본적인동작을의미 2. 마이크로오퍼레이션의종류 - 마이크로사이클타임: 한개의마이크로오퍼레이션을수행하는데걸리는시간 -Fetch: 기억장치에서 Instruction을읽어서 CPU로가져옴 IR( 명령레지스터) 저장 해독 -Indirect: Fetch 단계에서해석된명령의주소부(operand) 가간접주소인경우수행됨 -Execute:Fetch 단계에서인출하여해석한명령( 연산) 을실행하는단계 -Interrupt: 인터럽트발생시복귀주소(PC) 를저장시키고, 제어순서를인터럽트처리 p/g의첫번째명령으로옮기는단계 2. Major State (Micro Operation) *MAR PC: 명령을수행하는과정에서가장먼저수행되어야하는마이크로오퍼레이션 -AC의내용과메모리의내용을 ADD 결과 AC 5. AND -AC( 누산기) 내용과메모리내용을 AND연산 결과 AC 6. LDA -메모리내용을 AC 로가져오는것(lode) 2) 제어신호: 중앙연산처리장치에서마이크로동작이순서적으로일어나게하는신호 3) 제어데이터: 제어장치가제어신호를발생시키기위한데이터 ( 수치데이터X) - 메이저스테이트사이의변천을제어하는제어데이터 - 중앙처리장치의제어점을제어하는데필요한제어데이터 - 인스트럭션수행순서를결정하는데필요한제어데이터 4) 제어기억장치: ROM으로구현 2. 제어장치의종류 1) 하드와이어드( 고정배선제어장치) : H/W -고속, 고가, 한번만들어진명령어세트변경불가, 회로구성복잡 2) 마이크로프로그램(ROM): S/W - 어떤명령을수행할수있도록된일련의제어워드가특수 한기억장치속에서저장된것 -9- -10-

- 저속, 저가, 명령어세트를쉽게변경 - 마이크로명령어: 한마이크로사이클동안발생해야되는제어신호 1 수평마이크로명령: 마이크로명령어의한비트가한개의마이크로동작 2 수직마이크로명령: 한개의마이크로명령으로한개의마이크로동작 3 나노명령: 나노메모리에저장된마이크로명령 Check 13. 입출력장치 5. 인터럽트 -CPU 가직접제어하는방식중에서입출력장치의요구가 / 있을때데이터를전송하는제어방식 Check 14. 인터럽트 : 정의되지않은명령이나불법적인명령을사용했을경우혹은보호되어있는기억공간에접근하는경우발생 * 금지된자원을접근할경우 S/W 문제로프로그램에오류가없는데도인터럽트가발생한다. 4. 부프로그램( 서브루틴) Check 15. 기억장치분류 1. 기억장치분류 1) 전원공급유무 : 휘발성 (RAM), 비휘발성 (ROM) 2) 내용보존유무 : 파괴 ( 자기코어), 비파괴 3) 시간의흐름 : 정적 (SRAM), 동적 (DRAM)-Refresh 필요 4) 액세스 : DASD ( 하드디스크- 직접접근), SASD ( 자기테이프-순차접근 ) 1. 입출력장치(INPUT/OUTPUT) 1. 인터럽트 - 구성( 기능): 입/ 출력인터페이스, 입출력제어, 입출력버스 - 입출력방식: DMA, 채널, 인터럽트, 프로그램(CPU) 에의한입출력( 폴링) - 드루풋(throughput): 비율: 폴링< 인터럽트<DMA< 채널 2. I/O와 M/M의차이점 1) 동작속도 :M/M>I/O-> 입출력제어기(Interface) 가필요한가장큰이유 2) 정보단위 : M/M (word) > I/O (Byte) 3) 오류발생률 : M/M < I/O 4) 동작주체 : M/M (CPU), I/O ( 독립적) 1) 정의 : 전자계산기에서어떤특수한상태 ( 예기치않은응급사태) 가발생하면그것이원인이되어현재실행하고있는프로그램이일시중단되고, 그특수한상태를처리하는프로그램으로옮겨져처리한후다시원래의프로그램을처리하는현상 2) 인터럽트요인이받아들어졌을때 CPU가확인하여야할사항 :PC, 상태조건, 관련( 모든) 레지스터상태확인 3) 인터럽트수행후에처리할사항 : 인터럽트처리시보존시켰던 PC 및제어상태데이터를 PC와제어상태레지스터에복구 4) 인터럽트체제의기본요소 : 인터럽트요청신호, 인터럽트취급루틴, 인터럽트처리기능 - 부프로그램과매크로공통점 : 여러번중복되는부분을별도로작성하여사용 - 매크로 (MACRO) : 프로그래머가어셈블리언어(Assembly language) 로프로그램을작성할때반복되는일련의같은연산을효과적으로하기위해필요한것 - 리커션(recursion) 프로그램 : 한루틴(routine) 이자기를다시부를때 - Stack : 부프로그램(Sub program) 에서주프로그램(Main progarm) 으로복귀할때필요한주소를기억 2. 기억장치계층구조 3. 채널(Channel) 2. 인터럽트수행순서 5. 우선순위(priority) 판별방법 -I/O 전용프로세서 ( 입 출력장치와주기억장치를연결하는중개역할) -CPU의명령을받고입출력조작을개시하면 CPU와는독립적으로조작 - 종류 1 선택채널 (Selector) : 고속입출력장치, 특정한한개의장치를독점 2 다중채널 (Multiplexer) : 저속입출력장치, 동시에여러개의입출력제어 3 Block Multiplexer : Selector 와 Multiplexer 방식을결합 4. DMA (Direct Memory Access) -기억소자와 I/O장치간의정보교환때 CPU의개입없이직접정보교환이이루어질수있는방식 -Cycle steal(dma 제어기가한번에한데이터워드를전송하고버스의제어를 CPU 에게돌려주는방법) 이용 -DMA는입출력전송에따른CPU의부하를감소시킬수있다 - 보다빠른데이터의전송이가능 - 인터럽트와차이점 1) Interrupt 요청신호발생 2) 현재수행중인명령을완료하고, 상태기억 ( 복귀주소 : M/M 0 번지, Stack M) 3) Interrupt 판별 4) ISR 에의해Interrupt 처리 5) 보존한프로그램상태복구후계속처리 3. 인터럽트종류 내부(INternal) 인터럽트외부(External) 인터럽트 -프로그램에의한인터럽트 - 정전(Power Fail) = 트랩(trap) : 우선순위가가장높음 -0 으로나눔, 스택의 overflow -Timer에의한인터럽트 - 우선순위가낮음 참고 - 입출력인터럽트 -operator가임의로발생시킬수있음 * 인터럽트 X : 임의의부프로그램( 서브프로그램) 호출, 분기(Branch) 명령 * Use Bad Command Interrupt 1) S/W : 폴링 (Polling) - 인터럽트요청신호플래그를차례로검사하여인터럽트의원인을판별하는방식 2) H/W : 데이지체인 (daisy-chain) - 인터럽트를발생하는모든장치들을인터럽트의우선순위에따라직렬로연결함으로써이루어지는우선순위인터럽트처리방법 - 장치번호버스를이용한다 - 벡터( 인터럽트를발생한장치가프로세서에게분기할곳의정보를제공해주는것에의한인터럽트처리방법 ) - 응답속도가빠르다 3) 인터럽트우선순위체인, 인터럽트요청체인 6. 하드웨어와소프트웨어의차이점 3. 기억장치성능평가요소 1) 기억용량, 편리성, 응답성, 신뢰도 2) 접근시간 Access Time : 정보를기억장치에기억시키거나읽어내는명령을한후부터실제로정보를기억또는읽기시작할때까지소요되는시간 = Seek Time + Search Time + Transmission Time - Seek Time( 탐색시간) : 트랙을찾는데걸리는시간 - Search Time( 회전지연시간, 대기시간) : 섹터를찾는데걸리는시간 - Transmission Time( 전송시간) : 해당내용전송 3) Cycle Time : 기억장치에접근을위하여판독신호를내고나서다음판독신호를낼수있을때까지의시간 -C.T>A.T( 자기코어) 4) 소요시간 Turnaround Time -11- -12-

: 데이터를수집하고그것을계산처리용으로변환하여계산을실행한후그결과를사용자에게알려주는데필요하는시간 5) Band width( 대역폭, 전송률, 밴드폭) - 기억장치자료처리속도, 정보전달능력에한계 (Access bit 수초당 / ) - 자료를찾을때주소(X), 기억된내용의일부를이용. - CAM (Contents addressable Memory) - 가격이비싸고, 속도가빠르다. - 기본요소 : 일치지시기, 마스크레지스터, 검색데이터레지스터 5. 복수모듈메모리기법 (Memory Interleaving) - 독자적으로데이터를저장할수있는기억장치모듈을여러개가 진기억장치 -기억장치에접근하는시간을줄여 CPU와속도차이를줄이기위한기법 -유료 Cycle 동안병렬실행, 가격이비싸고속도가빠르다. Check 17. 보조, 특수용도기억장치 Check 16. 주기억장치 1. 보조기억장치 -각모듈을번갈아가면서접근 - 캐시기억장치, 고속 DMA 전송등에서많이사용된다. Check 18. 병렬컴퓨터 1. 주기억장치 ( Main storage) -CPU 가직접액세스,- 현재수행되는프로그램, 데이터 2. ROM(Read Only Memory) -OnlyRead, 비휘발성, 입출력시스템의자가진단프로그램저장 1 Mask ROM : 프로그램되어있는 ROM 2 PROM : PROM writer 로기입되고내용을지울수없다. 3 EPROM : 자외선을이용하여지우고다시사용할수있는메모리 4 EEPROM : 전기적으로삭제하고다시쓸수도있는기억장치 3. RAM (Random Access Memory) - 대규모의기억용량을갖는장비로구현 -data 를보관하였다가주기억장치로이동시키는기능 2. 자기테이프 ( 순차접근) 6. 캐시메모리 (Cache Memory) -CPU속도와메모리속도차이를줄이기위해사용하는고속 Buffer -CPU와주기억장치사이에위치 - 매핑방식 : 어소시어티브매핑, 세트- 어소시어티브매핑, 직접매핑 7. 가상기억장치(Virtual Memory) 1. 병렬컴퓨터 - 컴퓨터성능향상을위해여러프로세서에서동시에여러작업을처리하는것. 2. 병렬처리컴퓨터분류( 플린의분류) 1) SISD (Single Instruction stream Single Data stream) - 단일처리, 생산성, 병렬컴퓨터 X -휘발성 - 종류: 재충전의유무에따라서 * 블로킹하는이유 : 입출력횟수( 입출력시간) 를줄이기위해, 저장공간을절약할수있기때문. * 자기테이프 Record 크기가 80 자로서블럭(Block) 의크기가 2,400 자일경우블럭팩터(Block Factor) 는? 30 -( 직접) 보조기억장치일부를마치주기억장치인것처럼이용하는운영체제의메모리운영기법 - 주기억장치용량크게 ( 속도 X) * 관리기법 2) SIMD (Single Instruction stream Multiple Data stream) - 다중처리, Multiprogramming 3) MISD (Multiple Instruction stream Single Data stream) - 이론적이며, 현재사용하지않는다. 3. 자기디스크 ( 직접접근) - 페이징: 서로같은크기부분 - 세그먼트: 서로다른크기의부분 4) MIMD (Multiple Instruction stream Multiple Data stream) 4. 자기코어 ( 지움성읽음-Destructive Read-Out) - 데이터를읽으면읽은내용이지원지는파괴메모리(destructive memory) 이므로내용을읽은후지워진내용을기록하기위한재저장시간이필요함 *Mapping: 가상기억장치에서주기억자치로자료의페이지를옮길때주소를조정해주는것 5. 주기억장치용량계산 4. 연관( 연상) 기억장치 (Associative Memory) -13- -14-