nyambu 님의 블로그

1. 파이프라이닝(Pipelining)이란? 파이프라이닝(Pipelining)은 CPU에서 여러 명령어를 동시에 처리하여 성능을 향상시키는 기술이다. 하나의 명령어가 완료될 때까지 기다리는 것이 아니라, 여러 개의 명령어를 겹쳐서 실행함으로써 CPU의 활용도를 극대화할 수 있다. ✅ 비유: 자동차 조립 라인전통적인 방식: 한 명이 자동차 한 대를 완성한 후 다음 차를 제작파이프라이닝 방식: 조립 공정을 나누어 여러 명이 동시에 여러 대를 제작📌 즉, 파이프라이닝은 각 단계별로 작업을 나누어 병렬로 처리하여 CPU 성능을 높이는 기법이다.2. 파이프라이닝의 기본 원리 파이프라이닝은 명령어 실행을 여러 단계로 나누어 처리하는 방식이다. 일반적으로 5단계 파이프라인이 사용된다. ✅ CPU의 5단계 파이프라인..

1. CPU의 주요 구성 요소1-1. CPU의 구조와 역할 (ALU, 레지스터, 캐시 등) 컴퓨터의 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU)는 모든 연산과 명령 처리를 담당하는 핵심 부품이다. CPU는 사용자가 입력한 명령을 해석하고, 데이터를 처리하며, 필요한 연산을 수행하여 최종적인 결과를 출력한다. CPU의 성능은 컴퓨터의 속도와 직결되며, 이를 최적화하기 위해 다양한 구조적 요소들이 포함되어 있다. 이번 글에서는 CPU의 구조와 주요 역할에 대해 상세히 살펴본다. CPU는 내부적으로 여러 가지 하위 구성 요소들로 이루어져 있으며, 각 요소는 서로 협력하여 프로그램 실행을 처리한다. 1) 산술 논리 연산 장치(ALU, Arithmetic Logic Unit)CPU에서 *..

1. 컨텍스트 스위칭이란?컴퓨터 운영체제에서 CPU는 한 번에 하나의 프로세스만 실행할 수 있다. 하지만 현대의 컴퓨터는 멀티태스킹(Multitasking) 환경을 지원하기 때문에, 여러 개의 프로그램이 동시에 실행되는 것처럼 보인다. 그러나 실제로는 운영체제가 빠르게 여러 프로세스를 번갈아가며 실행하는 방식으로 멀티태스킹을 구현한다. 이 과정에서 CPU는 현재 실행 중인 프로세스를 일시 중단하고, 다른 프로세스를 실행해야 하는 경우가 발생하는데, 이를 위해 기존 프로세스의 상태를 저장하고 새로운 프로세스의 상태를 불러오는 작업이 필요하다. 이때, CPU가 현재 실행 중인 프로세스의 정보를 저장하고 새로운 프로세스의 정보를 복원하는 과정을 **컨텍스트 스위칭(Context Switching)**이라고 한..