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[Computer Architecture] ARM 프로세서
프로세서란 무엇일까? 메모리에 저장된 명령어들을 실행하는 유한 상태의 오토마톤 참고 자료 : 오토마톤이란? https://bestowing.github.io/automata/automata1/ [오토마타 이론] 1. 오토마타 이론이란 목표: 오토마타 이론의 개념을 알아봅니다. bestowing.github.io ARM : Advanced RISC Machine 진보된(Advanced) RISC(RISC) 기기(Machine)의 약자로 ARM의 핵심은 RISC이다. RISC : Reduced Instruction Set Computing (감소된 명령 집합 컴퓨팅) 단순한 명령 집합을 가진 프로세서가 복잡한 명령 집합을 가진 프로세서보다 훨씬 더 효율적이지 않을까?로 탄생했다. ARM의 구조 ARM은 칩의..
2023.11.08 -
[Computer Architecture] 패리티 비트 & 해밍 코드
패리티 비트 정보 전달 과정에서 오류가 생겼는지 검사하기 위해 추가하는 비트를 말한다. 전송하고자 하는 데이터의 각 문자에 1비트를 더하여 전송한다. 종류 : 짝수, 홀수 전체 비트에서 (짝수, 홀수)에 맞도록 비트를 정하는 것 짝수 패리티일 때 7비트 데이터가 1010001라면? 1이 총 3개이므로, 짝수로 맞춰주기 위해 1을 더해야 함 답 : 11010001 (맨앞이 패리티비트) 해밍 코드 데이터 전송 시 1비트의 에러를 정정할 수 있는 자기 오류정정 코드를 말한다. 패리티비트를 보고, 1비트에 대한 오류를 정정할 곳을 찾아 수정할 수 있다. (패리티 비트는 오류를 검출하기만 할 뿐 수정하지는 않기 때문에 해밍 코드를 활용한다.) 방법 2의 n승 번째 자리인 1,2,4번째 자릿수가 패리티 비트라는 것..
2023.11.07 -
[Computer Architecture] 고정 소수점 & 부동 소수점
컴퓨터에서 실수를 표현하는 방식 1. 고정 소수점(Fixed Point) 소수점이 찍힐 위치를 미리 정해놓고 소수를 표현하는 방식 (정수 + 소수) -3.141592는 부호(-)와 정수부(3), 소수부(0.141592) 3가지 요소 필요함 장점 : 실수를 정수부와 소수부로 표현하여 단순하다. 단점 : 표현의 범위가 너무 적어서 활용하기 힘들다. (정수부는 15bit, 소수부는 16bit) 2. 부동 소수점(Floating Point) 지수의 값에 따라 소수점이 움직이는 방식을 활용한 실수 표현 방법이다. 즉, 소수점의 위치가 고정되어 있지 않는다. 실수를 가수부 + 지수부로 표현한다. 가수 : 실수의 실제값 표현지수 : 크기를 표현함. 가수의 어디쯤에 소수점이 있는지 나타냄 장점 : 현재 대부분의 시스템..
2023.11.07 -
[Computer Architecture] 캐시 메모리(Cache Memory)
캐시 메모리(Cache Memory) 속도가 빠른 장치와 느린 장치에서 속도 차이에 대한 병목현상을 줄이기 위한 메모리를 말한다. ex1) CPU 코어와 메모리 사이의 병목 현상 완화 ex2) 웹 브라우저 캐시 파일은, 하드디스크와 웹페이지 사이의 병목 현상을 완화 CPU가 주기억장치에서 데이터를 읽어올 때, 자주 사용하는 데이터를 캐시 메모리에 저장하고 다음에 불러올 때 주기억장치가 아닌 캐시 메모리에서 불러오게 된다. 이는 속도면에서 뛰어나다. But, 캐시 메모리는 용량이 작고 가격이 비싸다. 캐시 메모리 사용 순서 CPU에는 캐시 메모리가 2~3개 정도 사용된다.(L1, L2, L3 캐시 메모리라고 부른다.) 이는 속도와 크기에 따라 분류한 것으로, 일반적으로 L1 캐시부터 먼저 사용된다. CPU..
2023.11.07 -
[Computer Architecture] 중앙처리장치(CPU) 작동 원리
중앙처리장치(CPU)란? CPU는 컴퓨터에서 가장 핵심적인 역할을 수행하는 부분이며, 인간의 두뇌에 해당한다. CPU는 크게 연산장치, 제어장치, 레지스터 3가지로 구성된다. 연산 장치 산술 연산과 논리 연산 수행 연산에 필요한 데이터를 레지스터에서 가져오고, 연산 결과를 다시 레지스터로 보냄 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 보냄 장치가 보낸 신호를 받아, 다음에 수행할 동작을 결정함 레지스터 고속 기억장치로써 명령어 주소, 코드, 연산에 필요한 데이터, 연산결과 등을 임시로 저장 용도에 따라 범용과 특수목적으로 구분됨 범용 레지스터 : 연산에 ..
2023.11.06 -
[Computer Architecture] 컴퓨터의 구성
컴퓨터 시스템 하드웨어 : 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치 중앙처리장치(CPU) 기억장치 : Ram, HDD 입출력 장치 : 마우스, 키보드, 프린터 소프트웨어 : 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어 집합 시스템 소프트웨어 : 운영체제, 컴파일러 응용 소프트웨어 : 워드 프로세서, 스프레드시트 하드웨어 하드웨어는 중앙처리장치(CPU), 기억장치, 입출력장치로 구성되어 있다. 이들은 시스템 버스로 연결되어 있으며, 시스템 버스는 데이터와 명령 제어 신호를 각 장치로 실어나르는 역할을 한다. 중앙처리장치(CPU) 인간으로 따지면 두뇌에 해당하는 부분이다. 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 명령어의 수행 순서를 제어한다. 중앙처리장치는 비교와 연산을 담당하는 산술 논리 연산장치(A..
2023.11.03