컴퓨터 구조의 큰 그림을 먼저 본 뒤 아래 세부 기능을 보면 좀 더 이해가 편하다.
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컴퓨터 구조의 큰 그림
혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제 책을 공부하며 정리하였습니다. 컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유 1. 문제 해결 능력 - 내가 작성한 코드가 컴퓨터에서 어떻게 실행되는지 이해하지 못한다
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1. CPU : 컴퓨터의 두뇌
- 메모리에 저장된 명령어를 읽어들이고 해석하며 실행한다.
내부 핵심 부품
1) ALU (산술논리연산장치) : 계산기
2) 제어장치 : 제어신호를 내보내고 명령어를 해석
- 제어신호 : 컴퓨터 부품 작동을 위한 전기신호 (대표 : 메모리 읽기신호, 쓰기신호)
3) 레지스터 : CPU 내부의 작은 저장장치
실행순서
1) 제어장치에서 읽기신호를 보낸다. -> 메모리로 이동
2) 메모리에서 레지스터에 내용을 저장한다.
3) 레지스터에 저장된 정보는 제어장치로 내용이 전송된다.
4) 제어장치는 정보를 판단하고 다음 신호를 송신한다.
5) 연산이 필요한 경우라면 ALU에 정보를 보내고 ALU는 계산을 실행한다.
6) ALU에서 계산된 결과는 다시 레지스터에 저장된 후 처리된다.
7) 1번 명령어가 끝났다면 2번 명령어로 제어장치는 읽기 신호를 내보낸다.
2. 주기억장치
- 현재 실행되는 프로그램(프로세스)의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
- 프로세스 : 데이터와 명령어로 이루어짐
메모리에는 RAM, ROM이 있으며 일반적으로는 RAM을 지칭하는 경우가 많다.
핵심 기능
프로그램이 실행되기 위해서는 메모리에 데이터와 명령어가 저장되어 있어야 한다.
메모리에 저장된 값의 위치는 주소로써 CPU의 제어장치에 의해 읽고 쓰게 된다.
컴퓨터가 꺼지면 저장된 내용이 사라지는 휘발성 메모리이다.
3. 보조기억장치
- 전원이 꺼져도 저장된 내용을 저장하는 장치이다.
- 보관해야하는 정보를 저장한다.
* 주기억장치와 보조기억장치
실행해야 하는 정보는 주기억장치에 저장하고
보관해야 하는 정보는 보조기억장치에 저장한다.
4. 입출력장치
- 입출력장치는 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 부품이다.
(위 내용을 통해 보조기억장치도 입출력장치이지 않나? 라는 의문을 가질 수 있다.)
- 보조기억장치와 입출력장치 딱 잘라 구분되는 개념은 아니며, 주변장치라고 통칭하기도 한다.
5. 메인보드 & 시스템버스
- 4가지 핵심부품을 연결하는 판
핵심기능
- 메인 보드에 연결된 부품은 버스를 통해 정보를 주고받는다.
- 버스는 컴퓨터의 부품끼리 정보를 주고받는 일종의 통로이며
- 다양한 종류의 버스가 있다.
- 컴퓨터의 핵심 부품을 연결하는 버스는 시스템 버스이다.
6. 시스템버스
내부구성
1. 주소 버스 : 주소를 주고받는 통로
2. 데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고받는 통로
3. 제어 버스 : 제어 신호를 주고받는 통로
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