2019년 8월 12일 인쇄된 생능 출판의 김종현 저 컴퓨터구조론 제5판2쇄를 기준으로 작성되었습니다.
저작권법 등의 문제로 문제를 제외한 답과 풀이만을 제공합니다.
개인적으로 학습하며 풀이하였기때문에 틀린 답이 있을 수 있습니다. 잘못된 내용이 있다면 댓글로 알려주세요.

02장 기본문제: P.124 ~ 127

기본문제 2.1

• 정답: 라. ALU
• 풀이: ALU는 산술 연산(덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈)과 논리 연산(AND, OR, XOR 등)을 수행한다.

기본문제 2.2

• 정답: 나. 정보의 일시 저장
• 풀이: 제어 유니트의 기능은 명령어 해독, 제어 신호의 발생, 각종 정보들의 전송 통로 및 방향 지정이다.

기본문제 2.3

• 정답: 다. 제어 사이클
• 풀이: 명령어 사이클에 속하는 부사이클(subcycle)은 인출 사이클, 실행 사이클, 간접 사이클, 인터럽트 사이클이다.

기본문제 2.4

• 정답: 다. IR
• 풀이: 기억장치로부터 인출된 명령어 코드는 MBR을 거쳐 IR에 저장되었다가 제어 유니트에 의해 해독된다.

기본문제 2.5

• 정답: 나. 1.5ns
• 풀이: 클록 주파수가 2GHz이므로 한 클록은 0.5ns이다. 인출 사이클은 세 클록에 걸쳐 실행되므로 1.5ns이다.

기본문제 2.6

• 정답: 다. 4
• 풀이: 명령어 길이(32bit) / 기억장치주소 지정 단위(바이트 = 8bit) = 4

기본문제 2.7

• 정답: 라. 인터럽트 플래그를 세트한다.
• 풀이: 인터럽트 사이클 동안에는 인터럽트 가능 여부를 검사하고 복귀할 주소를 스택에 저장하는 등의 작업을 할 뿐 인터럽트 플래그를 세트하지는 않는다.

기본문제 2.8

• 정답: 다. 현재 인터럽트 서비스 루틴의 수행을 계속한다.
• 풀이: 현재 수행중인 인터럽트보다 우선순위가 더 낮은 인터럽트 요구는 무시하고 현재 인터럽트를 계속 수행한다.

기본문제 2.9

• 정답: 나. 기억장치로부터 데이터를 인출한다.
• 풀이: 간접 사이클은 오퍼랜드에 기록된 주기억장치 주소에서 데이터가 저장된 실제 주소를 인출하는 사이클이다.

기본문제 2.10

• 정답: 나. 4 사이클 - 1 사이클
• 풀이: 첫 번째 명령령어의 IF 이후, ID가 진행될 때 두 번째 명령어의 IF가 진행된다. 그렇기에 두 번째 명령어의 실행에 걸리는 시간은 1 사이클이다.

기본문제 2.11

• 정답: 나. 13
• 풀이: k-단계 파이프라인에서 n개의 명령어들을 실행하는 데 소요되는 사이클은 k + (n - 1)이다. 즉, 4 + (10 - 1) = 13

기본문제 2.12

• 정답: 다. 4개
• 풀이: k-way 슈퍼스칼라는 매 사이클마다 k개의 명령어를 실행한다.

기본문제 2.13

• 정답: 다. S 플래그
• 풀이: 음수인지 검사해야 하기에 부호를 확인해야 한다. 부호 상태를 나타내는 조건 비트는 S 플래그(음수: 1, 양수: 0)이다. Z 플래그: 결과 값이 0인지 나타내는 비트 / E 플래그: 두 수를 비교한 결과가 동일한지 나타내는 비트 / V 플래그: 연산 결과 Overflow가 발생했는지 나타내는 비트

기본문제 2.14

• 정답: 라. 호출할 주소를 스택으로부터 인출한다.
• 풀이: 호출할 주소는 주기억장치로부터 인출한다.

기본문제 2.15

• 정답: 라. 16KByte
• 풀이: 오퍼랜드 필드가 14비트이므로 2¹⁴개의 기억장치 주소를 지정할 수 있다. 2⁴ x 2¹⁰ x 8bit = 16KByte

기본문제 2.16

• 정답: 나. 5비트
• 풀이: 32개의 레지스터를 지정하기 위해서는 5비트가 필요하다. 2⁵ = 32

기본문제 2.17

• 정답: 나. 프로그램 길이가 짧아진다.
• 풀이: 3-주소 명령어는 한 명령어에 많은 의미를 포함하기 때문에 프로그램의 전체적인 길이는 짧아진다.
  • 1-주소 명령어: [연산코드] + [오퍼랜드] : ADD X
  • 2-주소 명령어: [연산코드] + [오퍼랜드1] + [오퍼랜드2] : ADD R1, R2
  • 3-주소 명령어: [연산코드] + [오퍼랜드1] + [오퍼랜드2] + [오퍼랜드3] : ADD R1, R2, R3

기본문제 2.18

• 정답: 나. 두 번
• 풀이: 1) 오퍼랜드에 지정된 주소에서 실제 데이터의 주소 인출 2) 실제 데이터의 주소에서 데이터를 인출

기본문제 2.19

• 정답: 다. AC
• 풀이: 묵시적 주소지정 방식을 사용하는 산술 명령어에는 SHIFT X, ADD X 등이 있다. 이들은 AC의 값을 기반으로 작동한다.

기본문제 2.20

• 정답: 다. 116번지
• 풀이: 현재 실행되고 있는 명령어의 위치가 130번지이면 PC에는 131번지가 저장되어 있을 것이다. 상대 주소지정 방식을 사용하는 분기 명령어 ‘JR -15’는 PC의 값에서 변위(-15)를 더한 위치로 분기하는 명령어이다. 131 + (-15) = 116

기본문제 2.21

• 정답: 나. 주소지정 방식이 매우 다양하다.
• 풀이:
  • RISC 프로세서의 특징(새로운 개념)
    1. 명령어의 수 최소화
    2. 명령어의 길이 고정
    3. 주소지정 방식의 종류 단순화
  • CISC 프로세서의 특징(기존 유형의 프로세서)
    1. 복잡한 명령어 형식