정보처리 필기_전자계산기 구조_19강 메모리 용량 및 병렬 처리

1. 폴링과 데이지체인

2. 메모리 용량과 주소선

3. 메모리와 레지스터

4. 병렬 처리

문제 정보 / 이미지 출처 (인강) : https://www.youtube.com/playlist?list=PLimVTOIIZt2aR9jib0ws7hoDVZXdtiWsK

1. 폴링과 데이지체인

폴링 

소프트웨어적인 방법, 

요청신호 플레그를  차례로 검사( 단일요청회선의 경우 )하여 찾고 이에 해당하는 서비스루틴 수행

회로 간단, 정보량이 많은 시스템에 적합(간단하기때문)

반응속도가 느리다, 융통성이 있다. (우선순위 변경이 쉽다.)

계속 주기적으로 신호를 보내 검사함 

데이지체인

우선순위 변경이 어렵다. 직렬

응답속도 빠르다

연결 순서에 따라 우선순위 결정

2. 메모리 용량과 주소선

메모리 용량 계산법

워드의 크기 * 워드의 수

워드 크기가 주어지지 않았으면 기본적으로 1바이트

*워드 (Word) = word의 크기는 CPU가 한번에 처리하는 단위 (버스 개수와 같음)

★워드의 수(=주소의 수) = 2^주소선의 수 (주소의 수는 2^(주소선 수) )

워드의 크기 = Data Bus(데이터 선)의 비트 수 = MBR = IR

주소선의 수 = PC 비트 수 = MAR 비트 수

비트 당 데이터선 하나. 

워드가 8비트인 경우 데이터선도 8개 

레지스터에서 읽어온 데이터를 담는 MBR도 8비트, 

그 데이터를 담는 DR도 8비트, IR도 8비트

8비트의 기억공간(주소)이 1024개 있다면 메모리의 총 용량은 1024바이트

2^? = 1024 / ? = 10 / 주소선이 10개 있어야 word가 1024개

문제 ) 32개의 워드를 저장하는 ROM. 주소선은 5개 필요

 

문제 ) 주소선 12개 데이터선 8개인 ROM의 내부조작 

   :  2^12(워드개수) * 8bit(워드 크기) = 2^10 * 2^2 * 8bit = 3번) 4K * 8 

문제 ) 어떤 메모리가 8K * 8  / 데이터의 입출력선과 어드레스선은 몇개? > 

   : 입출력선 8 / 2^13 = 8K/ 어드레스 선은 13개 ( 13비트 )

65536 는 2의 16승

명령어는 주소를 나타냄. 문제에 주어진 명령어코드로 표현할 수 있는 주소의 수 = 워드의 수

12비트가 나타낼 수 있는 주소의 수는 2^12

용량은 2^12 워드

16진수 표현에 당황하지 말 것

4. 병렬처리

하나의 CPU 안에서 여러 개 CPU가 함께 처리

하나의 cpu로도 다중프로그래밍 기법 사용 가능

기억장치 공유 가능

처리기를 N개 사용한다고 처리속도가 N배 빨라지진 않는다.

[암기]

     

플린(Flynn)의 분류 : 명령이 데이터를 처리하는 형태

//S는 싱글, M은 멀티

SISD : Single Instruction Single Data stream

SIMD

MISD //현실적으로 거의 쓰이지 않음

MIMD //가장 이상적인 형태의 병렬처리

SIMD (가장 흔하게 사용되는 구조)

배열 프로세서 구조로 구현 

ex) 사진 밝기 높힐때 각각의 픽셀의 명도가 올라감

배열처리기

: PE(Processing Element)라 불리는 복수개의 산수, 논리 연산 장치를 갖는 프로세서

  동기적으로 병렬처리 수행하고 동시에 같은 기능을 수행하는 처리기

MISD : 여러개 명령어로 데이터 하나를 처리.. 거의 쓰이지 않는 병렬처리 구조

Pipeline Process는 SISD에서 병렬처리를 수행하기 위해 사용

파이프라인 처리기 : CPU의 처리속도 개선을 위해 사용

두 개 이상의 명령어를 동시에 수행할 수 있는 프로세서

SISD는 병렬처리가 안돼서 파이프라인 처리기 사용

명령어 패치 > 명령어 디코딩 > 오퍼랜트 패치 > 실행

[암기]

[암기]

명령어 파이프라인은 자원충돌 / 데이터 의존성 / 분기곤란에 의해 정상적인 동작에서 벗어날 수 있음