[컴퓨터 구조] < 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 > - 컴퓨터구조 시작하기

< 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 > 책과 강의를 통해 개인적으로 공부한 기록입니다.

우리가 알아야 할 컴퓨터 구조 지식은 두 가지

• 컴퓨터가 이해하는 정보 (데이터 + 명령어)
• 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품( CPU 메모리 보조기억장치 입출력장치)

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컴퓨터가 이해하는 정보

0과 1로 표현된 정보

• 데이터
• 명령어

데이터

컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보

명령어

데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보 (ex 1과 2를 더하라, 안녕하세요를 출력하라…)

즉, 명령어는 컴퓨터를 작동시키는 정보, 데이터는 명령어를 위해 존재하는 일종의 재료.

이런 맥락에서 컴퓨터 프로그램은 명령어들의 모음으로 정의되기도 함.

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컴퓨터의 4가지 핵심 부품

중앙처리장치 (CPU) , 주기억장치 (memory - RAM / ROM 보통은 메인메모리 RAM을 일컬음.),

보조기억장치 (secondary storage), 입출력장치 (I/O)

CPU

컴퓨터의 두뇌. 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 읽어 들인 명령어를 해석하고, 실행하는 부품

내부 구성요소산술논리연산장치 (ALU) , 레지스터 (register), 제어장치 (CU)

ALU : 계산만을 위한 장치 (컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산)

레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장 장치. CPU 안에는 여러 개의 레지스터가 존재

제어장치 : 제어신호를 보내고 명령어를 해석하는 장치

여기서 제어신호는 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 읽기/쓰기 제어신호가 있다.

메모리

현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품

프로그램이 실행되기 위한 조건 = 반드시 메모리에 있어야 함

저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소라는 개념 사용

보조기억장치

메모리의 약점 두 가지

• 가격이 비싸 저장 용량이 적다는 것
• 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다는 것

메모리의 약점을 보완하기 위한 (1) 크기가 크고 (2) 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않고 (3) 메모리 보다 가격이 저렴한 보조기억장치가 필요에 의해 개발됨

입출력장치

컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치

⇒ 그러나 보조기억장치와 입출력 장치는 딱잘라 구분되는 개념이 아님

그저 보조기억장치는”메모리를 보조하는 특별한 입출력 장치” 라고 설명 가능

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위의 설명에 나온 핵심 부품들은 모두 메인 보드에 연결(* 메인보드 == 마더보드 )

메인보드 내부에는 버스라는 통로가 있어 서로 정보를 주고 받을 수 있다. 그러나 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템 버스

시스템 버스의 구성 요소

• 주소 버스 = 주소를 주고 받음
• 데이터 버스 = 명령어와 데이터를 주고 받음
• 제어 버스 = 제어 신호를 주고 받음