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1. CISC와 RISC의 명령어 특징 및 비교
1.1. CISC와 RISC의 정의
CISC(Complex Instruction Set Computer)는 중앙 처리 장치가 가지는 명령의 종류가 많고, 하나의 명령으로 복잡한 처리가 가능한 복합명령을 가진 컴퓨터이다. 반면 RISC(Reduced Instruction Set Computer)는 컴퓨터의 실행속도를 높이기 위해 복잡한 처리는 소프트웨어에게 맡기는 방법을 채택하여 명령세트를 축소 설계한 컴퓨터이다.
1.2. CISC와 RISC의 주요 특징 비교
CISC와 RISC의 주요 특징 비교는 다음과 같다.
CISC(Complex Instruction Set Computer)는 중앙처리장치가 가지는 명령의 종류가 많고, 하나의 명령으로 복잡한 처리가 가능한 복합명령을 가진 컴퓨터이다. 즉, CISC는 하드웨어의 복잡도에 초점을 맞추고 있다. 구체적으로 CISC의 특징은 다음과 같다. 연산에 처리되는 복잡한 명령어들을 수백 개 이상 탑재하고 있으며, 마이크로 프로그래밍을 통해 사용자가 작성하는 고급언어에 각각 하나씩 기계어를 대응시킨 회로로 구성되어 있다. 따라서 CISC는 다양한 형태의 명령어를 제공하여 동일한 기능에 대해서도 두 개 이상의 다른 명령어가 지원되며, 각 명령어의 크기가 다르기 때문에 명령 처리 속도가 느려지고 CPU의 회로도 크게 된다는 단점이 있다.
반면, RISC(Reduced Instruction Set Computer)는 컴퓨터의 실행속도를 높이기 위해 복잡한 처리는 소프트웨어에게 맡기는 방법을 채택하여 명령세트를 축소 설계한 컴퓨터이다. 즉, RISC는 컴파일러의 복잡도에 초점을 맞추고 있다. RISC의 특징으로는 상대적으로 적은 수의 명령어, 단순한 어드레싱 모드, 메모리 참조는 load와 store 명령어에서만 제한, 모든 동작은 CPU의 레지스터 안에서 수행, 고정된 길이의 명령어 형식, 단일 사이클의 명령어 실행, 마이크로 프로그램된 제어 보다는 하드와이어된 제어를 채택하는 것 등을 들 수 있다. 이와 같은 RISC의 간단한 구조로 인해 속도 향상과 함께 성능 향상에서도 장점을 가진다.
1.3. CISC와 RISC의 구조 및 명령처리 순서
CISC와 RISC의 구조 및 명령처리 순서는 다음과 같다.
CISC는 폰 노이만 아키텍처의 구조를 기반으로 설계된 컴퓨터이다. 폰 노이만 아키텍처는 CPU가 프로그램을 실행하는데 주기억장치에 명령어와 데이터를 같이 저장한 후 수행하는 방식이다. CISC 프로세서는 다양한 형태의 명령어를 제공하고 동일한 기능에 대해서도 두 개 이상의 다른 명령어가 지원된다. 또한 각 명령어의 크기가 다르기 때문에 명령 처리 속도가 느려지고 CPU의 회로도가 커지게 된다. 이로 인해 CISC 프로세서는 내부에서 복잡한 명령을 마이크로 코드라고 불리는 단순한 명령어로 변환하게 된다. 마이크로 코드를 사용하면 복잡한 처리에 간단하게 대응할 수 있지만, 처리 속도가 늦어지는 문제점이 있다.
반면, RISC는 하버드 아키텍처를 기반으로 설계된 방식이다. 하버드 구조는 프로그램 메모리와 데이터 메모리를 분리시켜 명령어들은 프로...