전자계산기의 구성과 동작, 논리회로와 주소 지정

• 전자계산기는 여러 사이클과 구성 요소를 통해 명령어를 처리한다.
• 인출, 간접, 실행, 인터럽트의 네 사이클로 동작한다.
• 레지스터, 플립플롭, 반가산기가 핵심 구성 요소다.
• 다중 프로그래밍, 병렬 처리, 오류 검출 기능을 갖춘다.
• 자료의 표현과 연산, 명령, 주소 지정 방식을 정리한다.

네 가지 사이클

• 인출 사이클은 주 메모리에서 명령어를 가져온다.
• 간접 사이클은 필요한 데이터의 주소를 읽는다.
• 실행 사이클은 데이터를 가공한다.
• 인터럽트 사이클은 예외 상황을 처리한 뒤 원래 작업으로 돌아간다.

구성 요소와 논리회로

• CPU, 메모리, 입출력 장치로 구성된다.
• 레지스터는 데이터를 고속으로 임시 저장한다.
• 플립플롭은 1비트를 기억하는 기본 단위다.
• 반가산기는 두 비트의 덧셈을 수행한다.

자료의 표현과 연산, 명령

• 데이터는 2진수 기반의 정수, 실수, 문자 코드로 표현된다.
• 연산에는 산술 연산과 논리 연산이 있다.
• 명령어는 연산 코드와 주소 부분으로 이루어진다.
• 명령은 데이터 전송, 연산, 제어 명령으로 나뉜다.

주소 지정 방식

• 즉시 주소 지정은 명령어에 데이터를 직접 담는다.
• 직접 주소 지정은 데이터가 있는 주소를 담는다.
• 간접 주소 지정은 주소가 있는 곳의 주소를 담는다.
• 상대 주소 지정은 기준 주소에 변위를 더해 위치를 찾는다.

주소 지정 방식 비교

핵심 개념

• 레지스터 — CPU 안에서 데이터를 잠시 저장하는 가장 빠른 기억 장치
• 플립플롭 — 0 또는 1의 상태를 기억하는 기본 회로
• 인터럽트 — 예외 상황 발생 시 실행 흐름을 잠시 바꾸는 기능
• 유효 주소 — 실제로 데이터가 저장된 메모리 위치

자주 묻는 질문

• Q. 전자계산기의 네 가지 사이클은 무엇인가요?
  A. 인출, 간접, 실행, 인터럽트 사이클이다.
• Q. 인터럽트 사이클은 어떤 역할을 하나요?
  A. 예외 상황에 대응해 특정 루틴을 처리한 후 원래 작업으로 돌아가게 한다.
• Q. 레지스터와 플립플롭의 차이는 무엇인가요?
  A. 레지스터는 데이터를 고속으로 임시 저장하고, 플립플롭은 1비트를 기억하는 기본 단위로 레지스터를 이룬다.
• Q. 반가산기는 무엇을 하나요?
  A. 두 비트의 기본적인 덧셈 연산을 수행한다.
• Q. 간접 주소 지정은 어떻게 동작하나요?
  A. 명령어에 담긴 주소에 실제 데이터의 주소가 들어 있어 메모리를 두 번 참조한다.

정리

사이클과 구성 요소, 주소 지정 방식을 함께 이해하면 명령어 하나가 처리되는 전체 흐름을 파악할 수 있다.