Instructions

Interaction between processor and memory

• How a computer system runs a program?

  

• Instruction

  • A statement that specifies the operation of an arithmetic or logical operation to be performed by the processor

1. Instruction Structure

Structure of instructions

OPcode

• 프로세서가 실행할 operation을 구체적으로 명시
• 산술 연산 (+, -, *, /), 논리 연산 (AND, OR, NOT), shift, etc.
• operation code가 n bits라면 2^n 개의 operation 이 수행 가능하다.

Operand

• Store (the address of) the data to be operated

  

Example

2. Instruction execution

Execution process

Instruction execution cycle

2.1. General case

시간	레지스터 동작	설명
①	PC → MAR	PC에 저장된 주소를 프로세서 내부 버스를 이용하여 MAR에 전달한다.
②	Memory^MAR → MBR	MAR에 저장된 주소에 해당하는 메모리 위치에서 명령어를 인출한 후 이 명령어를 MBR에 저장한다. 이때 제어장치는 메모리에 저장된 내용을 읽도록 제어 신호를 발생시킨다.
	PC + 1 → PC	다음 명령어를 인출하려고 PC를 증가시킨다.
③	MBR → IR	MBR에 저장된 내용을 IR에 전달한다.

2.2. Interrupt case

시간	레지스터 동작	설명
①	PC → MBR	PC의 내용을 MBR에 저장한다.
②	IntRoutine_Address → PC	인터럽트 루틴 주소를 PC에 저장한다.
	Save_Address → MAR	PC에 저장된 루틴 주소를 MAR에 저장한다.
③	MBR → $Memory^MAR$	MBR의 주소에 있는 내용을 지시된 메모리 셀로 이동한다.

인터럽트 처리 과정