[하드웨어] Instruction Set Architecture

Instruction Set

<Layers of Abstraction>

Instruction Set은 명령어 집합 구조로 마이크로 프로세서가 이해할 수 있고 실행가능한 명령어들의 모음을 말하는 것입니다. 위 사진을 보면 ISA(Instruction Set architecture)은 Software와 Hardware 사이에 위치하고 있습니다. 따라서 ISA는 최하위 프로그래밍 인터페이스라고 볼 수 있습니다.

 

위 사진을 보면 Micro architecture가 있는데 Micro architecture은 마이크로프로세서가 사용하는 명령어 처리 방식을 뜻합니다. 마이크로 프로세서마다 사용하는 명령어 구조가 달라 ISA가 존재하는 것입니다.

ISA 명령어

ISA 명령어는 다음의 기능을 합니다.

• 산술연산 명령
• 논리연산 명령
• 데이터 전송 명령
• 실행 제어 명령
• 기타 등등

구성

각 명령어는 Opcode와 Operand로 구성됩니다. Opcode에는 수행할 연산자 Mode에는 주소 필드의 주소 결정 방식, Operand에는 컴퓨터 명령어의 피연산자 주소 필드가 들어갑니다.

CISC와 RISC

ISA는 CISC와 RISC로 나누어져 있습니다.

CISC

• 매우 많은 수의 명령어가 존재 → 복잡한 기능 구현 가능
• 명령어 해석 속도가 느림
• 설계가 어려움
• 호환성이 좋음
• 컴파일러 구조가 간단함

RISC

• 명령어가 간단하고 수가 적음
• 명령어 해석 속도가 빠름
• 호환성이 안 좋음
• 설계가 간단함
• 컴파일러 구조가 복잡함