4-1. ALU와 제어장치

ALU(Arithmetic Logic Unit) - 산술논리연산장치

• ALU가 받아들이는 정보 : 피연산자(from 레지스터), 제어 신호(from 제어 장치)
• ALU가 내보내는 정보 : 연산 결과값(숫자, 문자, 메모리 주소), 플래그
  • 연산 결과값은 메모리에 바로 저장되지 않고, 레지스터에 일시적으로 저장됨
    • CPU 가 메모리에 접근하는 속도보다 레지스터에 접근하는 것이 훨씬 빠르기 때문
  • 플래그 - 연산 결과에 대한 추가적인 상태 정보

제어장치

• 제어장치가 받아들이는 정보

1. 제어 장치는 클럭 신호를 받아들인다.
   1. 클럭(clock) : 컴퓨터가 동작하는 시간 단위
   2. 단, 한 클럭마다 한 동작이 이뤄지는 것은 아님 → 하나의 명령어가 여러 클럭에 걸쳐 실행될 수 있다.
2. 해석해야 할 명령어를 받아들인다.
   1. 명령어 레지스터로부터 해석할 명령어를 받아들여 해석한 후 제어 신호를 발생시킴 → 컴퓨터 부품에 전달
3. 플래그 레지스터 속 플래그 값을 받아들인다.
   1. 플래그 값을 받아들여, 제어 신호를 발생시킴
4. 시스템 버스 중 제어 버스로 전달된 제어 신호를 받아들인다.
   1. CPU, 외부 장치에서 오는 제어 신호를 받아들임

• 제어장치가 내보내는 정보

  ⇒ 제어 버스로 제어 신호를 내보낸다.

1. CPU 외부에 전달하는 제어 신호
   1. 메모리에 전달하는 제어 신호
      1. 메모리의 값을 읽거나 값을 쓰고 싶을 때
   2. 입출력 장치에 전달하는 제어 신호
      1. 입출력 장치의 값을 읽거나 값을 쓰고 싶을 때
2. CPU 내부에 전달하는 제어 신호
   1. ALU에 전달하는 제어 신호
      1. 수행할 연산을 지시
   2. 레지스터에 전달하는 제어 신호
      1. 레지스터 간 데이터 이동
      2. 레지스터에 저장된 명령어 해석

4-2. 레지스터