[컴퓨터 구조] 1-2 컴퓨터 구조의 큰 그림

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.
잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다.

 

컴퓨터 구조 지식은 크게 두 가지로 나뉜다.

 

1. 컴퓨터가 이해하는 정보

2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

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컴퓨터가 이해하는 정보

 

컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해한다.

0과 1로 표현되는 정보에는 크게 두 가지가 있는데, 바로 "데이터"와 "명령어"이다.

 

데이터

- 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보

- 컴퓨터와 주고받는 정보나 컴퓨터에 저장된 정보

 

명령어

- "컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계"

- 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

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컴퓨터의 4가지 핵심 부품 : CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치

 

• 가장 큰 사각형은 메인보드
• 메인보드 안에 시스템 버스가 있음
• CPU 내부에는 ALU, 제어장치와 여러 레지스터가 있음
  CPU는 메인보드 내 시스템 버스와 연결되어 있음
• 메모리는 메인보드 내 시스템 버스와 연결되어 있음
• 보조기억장치는 메인보드 내 시스템 버스와 연결되어 있음
• 보조기억장치는 메인보드 내 시스템 버스와 연결되어 있음
• 입출력장치는 메인보드 내 시스템 버스와 연결되어 있음

 

1. 메모리

현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품

즉, 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야함

 

저장된 명령어와 데이터의 위치는 정돈되어 있어야 한다.

그래서 메모리에는 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소라는 개념이 사용된다.

 

• 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
• 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
• 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.

 

2. CPU

컴퓨터의 두뇌

메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 부품

 

세 가지 구성 요소는

산술논리연산장치(ALU) : 계산기, 계산만을 위해 존재하는 부품

레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장 장치. 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장. 

                 CPU 안에는 여러 개의 레지스터가 존재하고 각기 다른 이름과 역할을 가짐

제어장치 : 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명렁어를 해석하는 장치

 

3. 보조기억장치

치명적인 약점 1. 가격이 비싸다 2. 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다

메모리가 현재 '실행되는' 프로그램을 저장한다면, 보조기억장치는 '보관할' 프로그램을 저장

 

4. 입출력장치

마이크, 스피커 등 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치를 의미

 

USB 메모리, CD-ROM도 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 장치 아닌가?

-> '컴퓨터 주변에 붙어있는 장치'라고 의미에서 주변장치라 통칭하기도 함

 

5. 메인보드와 시스템 버스

앞선 부품들은 모두 메인보드라는 판에 연결된다.

메인보드는 마더보드라고도 불림

 

메인보드에 연결된 부품들은 서로 정보를 주고받을 수 있는데,

이는 메인보드를 내부에 버스라는 통로가 있기 때문이다.

 

여러 버스 가운데 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템 버스

 

시스템 버스는 3가지로 구성

1. 주소 버스 : 주소를 주고받는 통로

2. 데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고받는 통로

3. 제어 버스 : 제어 신호를 주고받는 통로

 

 

1 -> 제어 버스로 '메모리 읽기' 제어 신호를 보냄

2 -> 주소 버스로 읽고자 하는 주소를 내보냄

3 -> 메모리는 데이터 버스로 CPU가 요청한 주소에 있는 내용을 보냄

 

 

1-> 데이터 버스를 통해 메모리에 저장할 값을

2-> 주소 버스를 통해 저장할 주소를

3-> 제어 버스를 통해 '메모리 쓰기' 제어 신호를 내보냄