[ComputerScience] CPU 명령어

CPU 명령어

컴퓨터에서 명령어(Instruction)는 수행할 동작(Operation)과 수행할 대상(Operand)으로 구성됩니다.
프로그램 실행의 가장 기본적인 단위입니다.

명령어는 일반적으로 다음과 같은 형식을 가집니다.

명령어 = 연산 코드(Opcode) + 오퍼랜드(Operand)

연산 코드(Opcode): 수행할 동작 또는 연산의 종류를 지정합니다.
- 덧셈, 곱셈, 데이터 이동 등이 있습니다.
- 연산자라고도 불립니다.
오퍼랜드(Operand): 연산에 사용될 데이터 또는 데이터가 저장된 주소를 나타냅니다.
- 연산 대상(피연산자, Operand)를 의미하며, 그 자체가 값일 수도 있고, 메모리 상의 주소일 수도 있습니다.

오퍼랜드가 위치한 메모리 주소를 주소 필드(Address Field)라고 부릅니다.

오퍼랜드가 직접 값일 경우 즉시(Inmediate), 메모리 주소일 경우 주소를 통해 메모리에서 인출(Fetch)해야 합니다.

명령어 사이클(Instruction Cycle)은 CPU가 하나의 명령어를 처리하는 전체 과정을 의미합니다.

하나의 명령어는 일반적으로 다음과 같은 단계들을 거칩니다.

인출 사이클(Fetch Cycle)
- 메모리에 저장된 명령어를 CPU로 가져오는 단계입니다.
- 프로그램 카운터(PC)에 의해 지정된 명령어 주소에서 명령어를 읽어옵니다.
간접 사이클(Indirect Cycle)
- 명령어에 포함된 오퍼랜드가 메모리 주소를 나타낼 경우, 해당 주소를 통해 데이터를 한 번 더 메모리에서 읽어오는 단계입니다.
실행 사이클(Execution Cycle)
- CPU가 명령어를 해석하고, 지정된 연산을 수행하는 단계입니다.
인터럽트 사이클(Interrupt Cycle)
- 프로그램 실행 도중 인터럽트가 발생한 경우, CPU가 현재 작업을 일시 중지하고 인터럽트를 처리하는 단계입니다.

명령어 사이클은 컴퓨터 아키텍처 및 명령어 형식(1주소, 2주소, 3주소 등)에 따라 세부 구조가 달라질 수 있습니다.