이론/컴퓨터구조19 명령어 실행과 데이터 경로 데이터 경로의 구현데이터 경로는 아키텍처가 사용하는 명령어들이 모두 실행 될 수 있도록 설계아키텍처마다 다르게 구현, 동일 아키텍처에서도 다양하게 구현 가능picoMIPS의 개요스탠퍼드 대학에서 제안한 RISC 프로세서 모델picoMIPS 아키텍처 특징32bit MIPS 아키텍처를 모방한 16bit 아키텍처 (워드 길이 16bit)모든 명령어는 16bit로 구성기본적으로 3-주소 명령어 형식을 사용적재-저장 명령어 구조8개의 레지스터$n: n번 레지스터16bit 2의 보수 방식 정수 데이터picoMIPS의 명령어 형식명령어 형식R-형식 명령어: Reg[rd] ← fn(Reg[rs], Reg[rt])대부분의 연산 명령어 형식op에는 사실상 0000, fn도 op코드의 일부처럼 쓰임 + 역할을 함rs와 rt.. 2024. 1. 24. 데이터 경로 데이터 경로명령어를 실행할 때, CPU가 명령어의 정의에 따라 데이터를 이동시키는 경로기본적으로 컴퓨터의 모든 구성 요소를 경유데이터 경로의 기본 구성 요소pc(cpu 내부)레지스터메모리(cpu 외부)alu데이터 경로의 두 가지 방식클록: 어떠한 주기로 주어지는 전기신호, 전기가 공급되는 사이에 명령어 하나가 실행됨명령어마다 필요한 사이클 수가 다름1. 단일 사이클 방식명령어 한 개를 한 사이클에 실행 ⇒ 장치 복잡 ex) 16비트 덧셈 장치한 사이클 동안 16개의 전가산기(FA, Full Adder)를 사용하여 더하기 실행명령어 처리시간 = (명령어 1개) × (1사이클/명령어) × (16ns/사이클)CPU 실행시간 = 명령어 개수 × 평균 CPI × 사이클 시간전가산기의 지연시간은 1ns라 가정, 배.. 2024. 1. 9. 정수, 부동소수점 연산 정수 덧셈덧셈 ∙ 뺄셈 장치𝑋 − 𝑌 = 𝑋 + (−𝑌) = 𝑋 + (𝑌′ + 1)두개 더한 값 계산 ⇒ adderbut 한 자리수에 계산되는 값은 캐리까지 해서 3bit ⇒ 만들어지는 값은 그 자릿값과 캐라값 해서 2bit 2024. 1. 6. 연산장치 개요 CPU의 구성제어장치: 명령어를 해석하고 실행(각 장치들을 제어)연산장치(ALU, Arithmetic and Logic Unit, 산술 논리 연산장치): 연산 기능 수행레지스터 파일: 데이터를 보관CPU 버스: 구성 요소들을 연결연산 장치가 제공하는 연산의 종류산술 연산: 덧셈, 뺄셈 등논리 연산: AND, OR 등기타 연산: 시프터(비트 shift), 보수기(비트 반전) 등picoMIPS R-형식 명령어 처리 과정연산장치와 레지스터 파일레지스터 파일은 연산장치가 처리하는 데이터의 근원지이자 목적지예제범용레지스터파일: 레지스터 묶음, 레지스터 주소로 구분됨, 레지스터는 워드 단위로 저장, 여기서는 16bit3번 레지스터 값 + 4번 레지스터 값 ⇒ 5번 레지스터에 저장010 = add 명령레지스터 파일 .. 2024. 1. 2. 이전 1 2 3 4 5 다음