본문 바로가기

📖 CS/컴퓨터구조8

🖥컴퓨터구조 - 명령어의 컴퓨터 내부 표현 레지스터 $s0 - $s7 : 레지스터 번호 16-23 레지스터 $t0 - $t7 : 레지스터 번호 8-15 매핑 모든 MIPS 명령어는 32비트!! 설계 원칙 3 : 좋은 설계에는 적당한 절충이 필요하다 필드 길이가 더 길어야 하는 상황에서의 문제 절충안 : 모든 명령어의 길이는 같게 하되 명령어 종류에 따라 형식을 다르게 하기 R형식 , I 형식 2023. 9. 22.
🖥컴퓨터구조 - 부호 있는 수,부호 없는 수 모든 정보는 이진 자릿수 - 비트로 구성 기수 계산법 알지? 넹 아래첨자 잘 확인하기 LSB : 가장 오른쪽의 비트 (0) MSB : 가장 왼쪽의 비트(31) 이러한 연산 결과가 이 범위를 넘어선다면 : 오버플로 가 발생! 양수와 음수를 어떻게 구별할까? 별도의 부호를 덧붙인다. ( 별도의 부호 한 비트) -> 부호화 크기 표현법 하지만 문제가 있어서 이 방법 거의 안 씀 작은 수에서 큰 수를 뺼 때, 부호없는 수의 경우에 -> 0으로 시작되는 수에서 1으로 시작하는 수가 됨 => 0이 앞에 나오면 양수 , 1이 앞에 나오면 음수 : 2의 보수법 -> 컴퓨터 워드에 양수와 음수를 모두 나타낼 필요가 있다 여러 가지 방식 중 1965 이후에는 2의 보수 표현법이 대세가 되었다. 문제 풀고.. 고난도 잘 보.. 2023. 9. 20.
🖥컴퓨터구조 - 명령어, 컴퓨터 언어 하드웨어가 알아들을 수 있는 언어 : 명령어 명령어 집합 (instruction set) 기계어의 종류 : MIPS, ARMv7, Intel x86,ARMv8, 등 모든 컴이 같은 기본 원리 위에 구축된 하드웨어 기술로 만들어짐 하드웨어가 제공하는 기본적인 연산은 몇 가지 안 됨 컴 설계자는 하드웨어와 컴파일러 제작이 쉬우면서도 최소 비용에 최대 성능을 구현할 수 있는 언어를 찾아내고자 함 MIPS 어셈블리 언어 (합) add a, b, c b와 c를 더하여 a에 넣으라는 뜻 MIPS 산술 연산은 항상 한 종류의 연산만 지시하며 항상 변수 3개를 가짐 설계 원칙 1 : 간단하게 하기 위해서는 규칙적인 것이 좋다 그래서 여러 변수의 합을 구할 때는 ( b,c,d,e를 a에 저장하기) add a, b, c .. 2023. 9. 15.
🖥컴퓨터구조 - 전력 장벽 인텔 프로세서 : 지난 36년간 클럭 속도와 소비 전력이 증가해옴 ( 둘이 연관성이 있음)최근에 상용 마이크로프로세서의 냉각 문제 때문에 실제로 사용할 수 있는 전력이 한계에 도달하여 주춤함 에너지 소비 주 원인 : 동적 에너지동적 에너지 (dynamic energy) : 트렌지스터가 0->1 또는 1->0으로 스위칭하는 동안에 소비되는 에너지(논리값이 두 번 바뀔 때 소모되는 에너지) 0-> 1 -> 0 , 1 -> 0 -> 1에너지 ∝ 용량성 부하 * 전압^2(논리값이 한 번 바뀔 때 소모되는 에너지) 0-> 1, 1-> 0 에너지 ∝ 1/2 * 용량성 부하 * 전압^2 트랜지스터 하나가 소비하는 전력(한 번 바뀔 대 소모되는 에너지 곱하기 시간당 논리값이 바뀌는 빈도수전력 ∝ 1/2 * 용량성 부하.. 2023. 9. 12.
🖥컴퓨터구조 - 성능 성능의 기준 1. 처리량 / 대역폭 ( 데이터센터 등 중요 ) 2. 응답시간 /실행시간 (개인의 입장에서 중요) + 컴퓨터의 프로세서를. 더 빠른 버전으로 컴퓨터의 처리량 증가 / 응답시간 단축 + 여러 개의 프로세서가 각기 다른 일을 담당하는 시스템에 프로세서 추가 컴퓨터의 처리량 증가 / 처리에 대한 요구가 처리량보다 커지면 응답시간 단축 여기서는 주로 실행시간에 초점 성능과 실행시간은 역수 관계 성능 = 1 / 실행시간 성능의 측정 벽시계 시간 (clock time) / 응답시간 / 경과시간 한 작업을 끝내는 데 필요한 전체 시간 (디스크 접근, 메모리 접근, 입출력 작업 , 운영체제 오버헤드 등 모든 시간의 합) (사용자가 느끼는 응답시간) CPU 실행시간, CPU 시간 경과시간과 구분하여서 프로.. 2023. 9. 8.
🖥컴퓨터구조 - 프로세서와 메모리 생산 기술 트랜지스터 전기로 제어되는 온/오프 스위치 무어의 법칙 DRAM의 용량 증가 추세 소시지 2023. 9. 8.
🖥컴퓨터구조 - 케이스를 열고 컴퓨터 하드웨어 : 데이터 입출력 / 데이터 처리 / 저장 수행 ⭐️ 컴퓨터의 고전적 구성 요소: 입력 / 출력 / 메모리 / 데이터패스 / 제어 유닛 ( 데이터패스 +제어 유닛 = 프로세서(cpu)) ❗️입력장치inputdevice : 디스플레이(LCD) , 터치스크린 , 등등 화소의 행렬 / 비트맵 ❗️출력장치outputdevice : 마이크,스피커증등등 집적 회로 (==칩) : 수천만 개의 트랜지스터가 결합된 부품 프로세서 CPU ❗️데이터패스 : 연산을 수행하는 부분 ❗️제어 유닛 : 명령어에 따라 장치들이 할 일을 지시 프로세서 내부 메모리 : 캐시 메모리 (cache memory) / SRAM 메모리 기술 사용 ❗️메모리 : 데이터 관리 DRAM 칩으로 구성 ( 집적회로로 만든 메모리의 일종).. 2023. 9. 8.
🖥컴퓨터구조 - 프로그램 밑의 세계 높은 수준의 작업을 단순한 컴퓨터 명령어로 번역 또는 해독하는 여러 겹의 소프트웨어 : 추상화! 하드웨어 시스템 소프트웨어 응용 프로그램 계층적 구조 시스템 소프트웨어 : 응용 프로그램과 하드웨어 장치 사이에 존재하는 소프트웨어를 통칭하는 용어 os랑 구분되기도 하고 포함하기도 하고~ 운영체제 (operating system) : 사용자 프로그램와 하드웨어 간의 인터페이스 역할 - 기본적 입출력 장치 처리 - 보조기억장치 / 메모리 할당 - 여러 응용들 간 컴퓨터 공유 방법 제공 컴파일러 (compiler) 상위 수준 언어로 작성된 프로그램을 하드웨어가 실행할 수 있는 명령어로 번역하는 일 이진수 각 문자를 => 이진 자릿수 == 비트 (binary machine language) 어셈블리 언어 : 기호.. 2023. 9. 8.