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[2015] 정보처리기사 필기
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조회수
1595
작성일
2016-03-03
작성자
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2문제 해석 부탁드리께요 1번.어떤제어 기억장치의 단어 길이는 32비트 마이크로명령어형식의 연산필드는 12비트 조건을 결정하는 플래그 수는4개일 때 제어기억장치의 최대 용량은 약 얼마인가? 2번.명령어 파이프라인 단계 수가 4이고 파이프라인 클록 주파수가 1MHz일 때 10개의 명령어들이 파이프라인 기법에서 실현될 경우 소요 시간으로 가장 적합한것은? 자세히 설명 부탁드립니다ㅜㅜ
답변
2016-03-04 09:20:32

안녕하세요.

1)

기억장치의 최대 메모리 용량은 어드레스 필드를 이용하여 접근할 수 있는 ‘워드의 개수 × 워드의 크기’이므로 주어진 단서를 이용하여 어드레스 필드의 크기를 구해야 합니다.
ㆍ플래그의 수가 4개라고 했으니 2비트가 필요하고(2^2 = 4), 연산 필드가 12비트라고 했으므로,

어드레스 필드의 크기는 32 - (12 + 2) = 18비트입니다.
ㆍ8비트의 어드레스 필드를 이용하면 2^18개의 워드를 지정할 수 있는데 한 개 워드의 크기가 32비트,

즉 4바이트이므로 최대 메모리 용량은 2^18 × 4 = 1,048,576 = 1024K = 1M입니다.
※ K = 2^10 = 1024, M = 2^20 = 1,048,576

2)

ㆍ파이프라인 단계 수가 4이므로 동시에 4단계의 명령을 처리할 수 있습니다.
ㆍ4단계 파이프라인에서는 하나의 명령이 4단계를 거쳐 처리됩니다.
ㆍ파이프라인 클록 주파수가 1M㎐이므로 1 클럭에 소요되는 시간은 1/1000000=0.000001=1마이크로 초입니다.
ㆍ각각의 명령이 4단계의 파이프라인을 거쳐 수행되는 순서는 다음과 같습니다.
- 1번 째 클록 : 1
1번 째 명령이 파이프라인의 첫 번째 단계로 들어온다.
- 2번 째 클록 : 2 1
1번 째 명령이 파이프라인의 두 번째 단계로 이동하고 2번 째 명령이 파이프라인의 첫 번째 단계로 들어온다.
- 3번 째 클록 : 3 2 1
1번 째 명령이 파이프라인의 3 번 째 단계로, 2번 째 명령이 2 단계로 이동하고, 3번 째 명령이 파이프라인의 첫 번째 단계로 들어온다.
- 4번 째 클록 : 4 3 2 1
1번 째 명령이 파이프라인의 4단계로, 2번 째 명령이 3단계로 이동하고, 3번 째 명령이 2단계로 이동하고 4번 째 명령이 파이프라인의

첫 단계로 들어온다.
- 5번 째 클록 : 5 4 3 2
1번 째 명령이 끝나고 2번째 명령이 파이프라인의 4단계로, 3번 째 명령이 3단계로 이동하고, 4번 째 명령이 2단계로 이동하고 5번 째

명령이 파이프라인의 첫 단계로 들어온다.
- 6번 째 클록 : 6 5 4 3

- 7번 째 클록 : 7 6 5 4
- 8번 째 클록 : 8 7 6 5
- 9번 째 클록 : 9 8 7 6
- 10번 째 클록 : 10 9 8 7
- 11번 째 클록 : 11 10 9 8
- 12번 째 클록 : 12 11 10 9
- 13번 째 클록 : 13 12 11 10

총 13번의 클럭이 필요하므로 13 마이크로 초가 소요됩니다.

오늘도 즐거운 하루 되세요.

  • *
    2016-03-04 09:20:32

    안녕하세요.

    1)

    기억장치의 최대 메모리 용량은 어드레스 필드를 이용하여 접근할 수 있는 ‘워드의 개수 × 워드의 크기’이므로 주어진 단서를 이용하여 어드레스 필드의 크기를 구해야 합니다.
    ㆍ플래그의 수가 4개라고 했으니 2비트가 필요하고(2^2 = 4), 연산 필드가 12비트라고 했으므로,

    어드레스 필드의 크기는 32 - (12 + 2) = 18비트입니다.
    ㆍ8비트의 어드레스 필드를 이용하면 2^18개의 워드를 지정할 수 있는데 한 개 워드의 크기가 32비트,

    즉 4바이트이므로 최대 메모리 용량은 2^18 × 4 = 1,048,576 = 1024K = 1M입니다.
    ※ K = 2^10 = 1024, M = 2^20 = 1,048,576

    2)

    ㆍ파이프라인 단계 수가 4이므로 동시에 4단계의 명령을 처리할 수 있습니다.
    ㆍ4단계 파이프라인에서는 하나의 명령이 4단계를 거쳐 처리됩니다.
    ㆍ파이프라인 클록 주파수가 1M㎐이므로 1 클럭에 소요되는 시간은 1/1000000=0.000001=1마이크로 초입니다.
    ㆍ각각의 명령이 4단계의 파이프라인을 거쳐 수행되는 순서는 다음과 같습니다.
    - 1번 째 클록 : 1
    1번 째 명령이 파이프라인의 첫 번째 단계로 들어온다.
    - 2번 째 클록 : 2 1
    1번 째 명령이 파이프라인의 두 번째 단계로 이동하고 2번 째 명령이 파이프라인의 첫 번째 단계로 들어온다.
    - 3번 째 클록 : 3 2 1
    1번 째 명령이 파이프라인의 3 번 째 단계로, 2번 째 명령이 2 단계로 이동하고, 3번 째 명령이 파이프라인의 첫 번째 단계로 들어온다.
    - 4번 째 클록 : 4 3 2 1
    1번 째 명령이 파이프라인의 4단계로, 2번 째 명령이 3단계로 이동하고, 3번 째 명령이 2단계로 이동하고 4번 째 명령이 파이프라인의

    첫 단계로 들어온다.
    - 5번 째 클록 : 5 4 3 2
    1번 째 명령이 끝나고 2번째 명령이 파이프라인의 4단계로, 3번 째 명령이 3단계로 이동하고, 4번 째 명령이 2단계로 이동하고 5번 째

    명령이 파이프라인의 첫 단계로 들어온다.
    - 6번 째 클록 : 6 5 4 3

    - 7번 째 클록 : 7 6 5 4
    - 8번 째 클록 : 8 7 6 5
    - 9번 째 클록 : 9 8 7 6
    - 10번 째 클록 : 10 9 8 7
    - 11번 째 클록 : 11 10 9 8
    - 12번 째 클록 : 12 11 10 9
    - 13번 째 클록 : 13 12 11 10

    총 13번의 클럭이 필요하므로 13 마이크로 초가 소요됩니다.

    오늘도 즐거운 하루 되세요.

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