정보처리산업기사(필기) - 전자계산기 구조 : 프로세서 2 (명령어, 연산)

명령어의 구성

Operation Code, 연산자부

모드(Mode)부

Operand, 자료부

연산자부(Operation Code부)

• OP-Code부, 동작에 맞는 연산자 표시
• 크기(비트 수)는 명령의 종류 수, n Bit : 2^n 개의 명령어
• 모드(Mode)부 : 주소부의 유효 주소 결정 방법. 0이면 직접, 1이면 간접

자료부(Operand부) (= 주소부)

• 실제 데이터 표시
• 기억 장소 주소, 레지스터 번호, 사용 데이터 표시
• 메모리 용량과 관계
• n Bit : 2^n 개 주소

명령어 설계 시 고려사항

• 연산자의 수와 종류
• 주소 지정 방식
• 데이터 구조(워드의 크기)
• 인스트럭션 세트의 효율성 : 기억 공간, 사용 빈도, 주소지정 방식

연산자의(Operation Code)의 기능

함수 연산 기능	- 산술 연산  - 논리 연산
자료 전달 기능	CPU와 기억장치 사이 정보 교환  - Load : 기억된 정보를 CPU로 로드  - Store : CPU 정보를 기억  - Move : 레지스터 간 자료 전달  - Push : 스택에 저장  - Pop : 스택에서 꺼냄
제어 기능	명령어의 실행 순서 변경  - 무조건 분기 명령 : GOTO, Jump(JMP) 등  - 조건 분기 명령 : IF 조건, SPA, SNA, SZA 등  - Call : 부프로그램 호출  - Return : 부프로그램에서 메인으로 복귀
입, 출력 기능	CPU와 I/O장치, 메모리와 I/O장치 사이 자료 전달  - INPUT : 입출력 자료를 주기억장치로 입력  - OUTPUT : 주기억장치 자료를 입출력 장치로 출력

피연산자의 수에 따른 연산자의 분류

단항 연산자 (Unary Operator)	NOT, COMPLEMENT, SHIFT, POTATE, MOVE, CLEAR 등
이항 연산자 (Binary Operator)	사칙 연산, AND, OR, XOR, XNOR

연산

AND (Masking Operation)	- 특정 문자나 비트 삭제(Clear)  - 삭제 부분 bit를 0와 AND로 삭제, 대응하는 0 bit가 Mask Bit
OR (Selective Set)	- 특정 문자나 비트(1) 삽입  - 삽입 및 세트 bit에 문자 코드나 1을  OR 연산
XOR (Compare, 비교)	- 데이터 비교 및 비트 반전  - 2개 데이터 XOR 연산으로 결과가 1bit라도 다르면 다른 데이터  - 반전시킬 비트와 1을 XOR 연산
NOT (Complement,  보수)	각 비트 반전 연산, 보수를 구함
논리 Shift	- 좌우로 1bit 자리 이동, 데이터 직렬 전송(Serial Transfer)에 사용  - 삽입자리는 무조건 0
Rotate	- Shift로 밀리는 비트 반대편으로 입력  - 문자 위치 변환
산술 Shift	- 부호(Sign)를 고려해 이동, 2^n 곱셈 나눗셈 시 사용  - 왼쪽으로 n bit shift : 2^n 곱  - 오른쪽 n bit shift : 2^n 나눗셈  - 홀수를 오른쪽으로 Shift 할 시 0.5 오차

연산 - 산술 Shift

정수 표현방식만 가능

Shift	수치 표현법	-43	+43
Shift Left	부호화 절대치	- Padding Bit : 0  10101011 => 11010110   -43*2 = -86	양수는 같음  - Padding Bit : 0  00101011 => 01010110  43*2 = 86
	1의 보수법	- Padding Bit : 1  11010100 => 10101001   -43*2 = -86
	2의  보수법	- Padding Bit : 0  11010101 => 10101010   -43*2 = -86
Shift Right	부호화 절대치	- Padding Bit : 0  - 오차 발생 : 0.5 증가  10101011 => 10010101   -43/2 = -21.5 => -21	양수는 같음  - Padding Bit : 0  00101011 => 00010101  43/2 = 21  21.5이지만 오차 발생으로 0.5 감소
	1의 보수법	- Padding Bit : 1  - 오차 발생 : 0.5 증가  11010100 => 11101010   -43/2 = -21.5 => -21
	2의 보수법	- Padding Bit : 1  - 오차 발생 : 0.5 감소  11010101 => 11101010   -43/2 = -21.5 => -22