컴퓨터 시스템의 구성과 기능 & 시스템프로그램이란?

안녕하세요. 은남입니다. :)

제가 문과생이다 보니... IT공부 처음 시작할 때 공부한 내용을 개인적으로 정리 차원에서 올리는 글입니다.

 

컴퓨터 시스템의 구성과 기능

★중앙처리장치(CPU)는 명령어 해석기, 위치계수기, 명령어 레지스터, 작업용 레지스터와

   범용레지스터로 구성

 

★기억장치 주소 레지스터(Memory Address Register :MAR)는 읽어 내거나 저장할

   기억장소의 주소를 보관→ 주소 기억장치

 

★기억장치 버퍼 레지스터(Memory Buffer Register : MBR)는 읽은(read) 후에는 기억장치

   주소 레지스터가 지정한 기억 장소의 내용을 가지고 있는 쓰기(write) 전에는 기억장치

   주소 레지스터가 지정한 기억 장소에 기억될 내용을 보관 →내용 기억장치

 

★명령어 해석기 (Instruction Interpreter)

  -기억장치에서 인출된 명령어의 의미를 수행

 

★위치 계수기 ( Location Counter : LC) = 프로그램 카운터

 - 현재 수행되고 잇는 명령어의 위치(기억 장소의 번지)를 표현

 

★명령어 레지스터(Instruction Register : IR)

- 현재 수행 중인명령어를 보관

 

★작업용 레지스터(Working Register : WR)

 - 명령어 해석기의 메모리 역할을 하는 레지스터

 

 

 

시스템 프로그램이란?

★시스템 프로그램이란?

=> 응용프로그램과 사용자를 위해 컴퓨터 시스템 자체를 운영, 제어하는 프로그램

    컴퓨터를 효율적으로 운영할 수 있도록 하드웨어의 동작을 지시하고 제어, 관리하는 다양한

    기능을 갖도록 하는 프로그램

 

★수행과정

원시 프로그램 번역  ->  다른 프로그램과 연결 -> 실행 명령어들을 메모리에 적재 -> 실행

 

 

★시스템 프로그램의 종류

①컴파일러(compiler) : 원시 프로그램(source program)=> 목적 프로그램(object program)으로 번역

②어셈블러(Assembler) : 어셈블리어를 0과 1로 구성된 기계 어코드로 변환

③매크로 프로세서(macro processor) : 반복적으로 수행되는 부분을 모아 기호환 된 이름으로 묶어서 사용하는 것을 모듈로 만든 것

④링커(linker) : 서로 독립적으로 작성되고 번역된 모듈 간에 연관을 맺어주는 작업을 하는 프로그램

⑤로더(loader) : 기계 명령어와 자료(실행 가능 프로그램)들을 기억장치에 배치시키는 일을 수행하는 프로그램

=> 로더의 기능 및 순서

㉠주기억 장치 할당(allocation) : 주기억장치 내의 공간을 확보

㉡연결(linking) : 여러 목적 프로그램 또는 라이브러리 루틴 과의 링크 작업

㉢재배치(relocation) : 실제 주기억 장소에 맞추어 재배치

㉣적재(loading) : 실제로 주기억 장소에 적재

 

 

CPU 간략적 설명

 

★연산장치

-컴퓨터에서 4칙 연산과 논리연산 등 계산을 주관하는 장치.

(논리함수 : AND, OR, XOR등)

 

★제어장치

-명령해독 후 명령실행에 필요한 제어신호를 순차적으로 발생.

 

★레지스터

-CPU내부의 소규모의 일시적인 기억장치

-범용레지스터(GR:General Register)와 특수기능 레지스터(SFR: Special Function Register)로 구분

 

※범용레지스터는 변수를 저장하는 목적이고 SFR은 마이컴을 목적에 맞게 구동시키기위한 셋팅값

   GR: 필요에 따라 누산기, 기억 레지스터, 주소 레지스터, 색인 레지스터 등의 기능을 수행하는 레지스터

 

★SFR의 종류

-프로그램계수기PC(Program counter) : 다음에 수행해야 할 명령어 주소 자동 지시

-명령레지스터IR(Instruction Register) : 주기억장치로부터 읽혀진 명령어 저장

-누산기ACC(Accumulator) : 연산결과 및 연산에 필요한 데이터 임시보관용

-색인레지스터(Index register) :주소를 계산할 때 사용되는 레지스터. 명령 주소나 색인을 수정할 때 사용.

-SP(Stack point) : 스택영역의 마지막 데이터 저장장소의 번지값 지시.

-상태레지스터(Status Register) : CPU의 상태를 표시(bit단위)

-MAR(Memory Address Register) : 메모리 번지 저장용

-MBR(Memory Buffer Register) : 메모리와의 데이터 전송시 임시 저장용