25. 중앙처리장치(CPU)

중앙처리장치란? 

중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)는 사람의 두뇌와 같이 컴퓨터 시스템에 부착된 모든 장치의 동작을 제어하고 명령을 실행하는 장치다.

중앙 처리장치는  연산장치,제어장치, 레지스터 그리고 이들을 연결하여 데이터를 전달하는 버스로 구성되어 있다.

* 원래 중앙처리장치(CPU)는 제어장치, 연산장치, 레지스터가 별도로 존재하는 회로 기판이었다. 그러나 한 개의 반도체 칩에 제어장치와 연산장치를 장착한 마이크로프로세서가 개발되면서 마이크로프로세서를 CPU로 사용하고 있다.

 

- 연산장치

산술연산과 논리연산 수행(따라서 산술논리연산장치라고도 불린다)

연산에 필요한 데이터를 레지스터에서 가져오고, 연산 결과를 다시 레지스터로 보낸다.

 

- 제어 장치

명령어를 순서대로 실행할 수 있도록 제어하는 장치

주기억장치에서 프로그램 명령어를 꺼내 해독하고, 그 결과에 따라 명령어 실행에 필요한 제어 신호를 기억장치, 연산장치, 입출력장치로 보낸다.

또한 이들 장치가 보낸 신호를 받아, 다음에 수행할 동작을 결정함

 

- 레지스터

고속 기억장치이다.

명령어 주소, 코드, 연산에 필요한 데이터, 연산 결과 등을 임시로 저장

용도에 따라 범용 레지스터와 특수목적 레지스터로 구분된다.

중앙처리장치 종류에 따라 사용할 수 있는 레지스터 개수와 크기가 다름

1. 범용 레지스터 : 연산에 필요한 데이터나 연산 결과를 임시로 저장

2. 특수목적 레지스터 : 특별할 용도로 사용하는 레지스터

 

- 버스

버스는  CPU, 메모리, I/O 장치 등과 상호 필요한 정보를 교환하기 위해 연결된 공동의 전송선

컴퓨터 내부 회로에서 버스선(Bus Lines)을 사용하는 목적은 결선수를 줄이기 위해서이다.

메모리나 입 출력 장치가 제대로 동작하려면 버스를 통해 전달되는 제어 신호 어드레스 신호 및 데이터 신호의 상호 시간적 관계가 잘 유지되어야 한다.

위치에따라 외부,내부로 나뉜다.

1. 내부버스 : CPU 및 메모리 내에 구성된 Bus

2. 외부버스 : 주변 입출력 장치에 구성된 Bus