- CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 그 명령어들을 해석하여 실행하는 장치입니다.
- CPU의 역할과 작동 원리를 구체적으로 이해하기 위해서 CPU의 내부 구성요소를 먼저 알고 있어야 합니다.
[ CPU의 구성요소 ]
1. 산술논리연산장치(ALU, Arithmetic Logic Unit) - 쉽게 말해서, 계산기이다. - 컴퓨터내부에서 수행되는 대부분의 계산은 ALU에서 처리된다.
2. 레지스터(Register) - CPU 내부의 작은 임시 저장 장치이다. - 프로그램을 실행하기 위한 필수 값을 임시로 저장한다. - CPU 내부에 여러 개의 레지스터가 존재하고 각기 다른 이름과 역할을 가지고 있다.
3. 제어장치(Control Unit) - 전기 신호(제어 신호)를 내보내고 명령어를 해석하는 장치이다. - 제어 신호란, 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동 시키기 위한 일종의 전기 신호이다. a. CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 때는 "메모리 읽기"라는 제어 신호를 보낸다. b. CPU가 메모리에 어떤값을 저장하고 싶을 때는 "메모리 쓰기"라는 제어 신호를 보낸다.
[ CPU 구성요소의 명령어 처리 과정 ]
[1단계] : 제어장치는 메모리에 저장된 명령어를 읽어 오기 위해 제어 신호를 메모리로 보낸다.
[2단계] : 2-1. 메모리는 저장된 명령어를 CPU로 전달하고, 전달 받은 명령어는 레지스터에 저장된다. 2-2. 제어장치는 명령어를 해석하고, 필요한 데이터가 저장된 메모리를 참조하여 메모리에 제어 신호를 보낸다.
[3단계] : 3-1. 메모리에 저장된 데이터를 CPU에게 전해주고, 이 데이터는 각각의 다른 레지스터에 저장된다. 3-2. ALU가 읽어들인 데이터를 가지고 연산을 시작한다. 3-3. ALU가 연산한 결과값을 레지스터에 저장한다. 연산이 완료되면, 명령실행이 종료된다. 3-4. 만약, 추가로 처리해야할 명령어가 더 있다면, 1단계로 돌아가 다음 명령을 처리한다.
