컴퓨터가 이해하는 정보
컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해한다. 그리고 0과 1로 표현되는 정보에는 데이터와 명령어가 있다.
- 데이터 : 정적인 정보, 컴퓨터와 주고받는 정보나 컴퓨터에 저장된 정보
- 명령어 : 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보
💡 컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계
컴퓨터의 4가지 핵심 부품
세상에는 다양한 종류의 컴퓨터가 있지만, 외관과 용도를 막론하고 컴퓨터를 이루는 핵심 부품은 크게 다르지 않다. 컴퓨터의 핵심 부품은 중앙처리장치 (Central Processing Unit, CPU), 주기억장치 (main memory, 메모리), 보조기억장치 (secondary storage), 입출력장치 (I/O device)이다.
주기억장치는 크게 RAM (Random Access Memory)과 ROM (Read Only Memory), 두 가지가 있다. 메모리라는 용어는 보통 RAM을 지칭한다.
핵심 부품의 큰 그림
○ 메모리
메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품이다. 메모리에는 저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소 (address)라는 개념이 있다.
‣ 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
‣ 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
‣ 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.
○ CPU
💡 CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽어들이고, 읽어 들인 명령어를 해석하고, 실행하는 부품이다.
CPU의 내부 구성 요소
- ALU (Arithmetic Logic Unit) : 계산만을 위해 존재한다.
- 레지스터 (register) : 임시 저장 장치이다. 프로그램에 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장한다. CPU에는 여러개의 레지스터가 존재한다.
- 제어장치 (Control Unit) : 제어 신호를 보내고 명령어를 해석하는 장치이다. 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 때는 메모리에 메모리 읽기라는 제어 신호를, 저장하고 싶을 때는 메모리 쓰기라는 제어 신호를 보낸다.
○ 보조기억장치
앞의 메모리는 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다. 하지만 이 메모리는 가격이 비싸 저장 용량이 적고, 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃게된다.
메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는 메모리를 보조할 저장 장치가 보조기억장치이다.
하드디스크, SSD, USB, DVD, CD-ROM과 같은 저장 장치가 보조기억장치의 일종이다.
💡 메모리가 현재 ‘실행되는’ 프로그램을 저장한다면, 보조기억장치는 ‘보관할’ 프로그램을 저장한다.
○ 입출력장치
입출력장치는 키보드, 마우스, 프린터처럼 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치이다.
보조기억장치와 입출력장치를 ‘컴퓨터 주변에 붙어있는 장치’라는 의미에서 주변장치 (peripheral device)라 통칭한다.
○ 메인보드와 시스템버스
컴퓨터의 핵심부품들은 모두 메인보드 (main board)라는 판에 연결된다. - 마더보드라고도 한다. 메인보드에는 앞의 부품을 비롯한 여러 컴퓨터 부품을 부착할 수 있는 슬롯과 연결 단자가 있다.
메인보드에 연결된 부품들은 서로 정보를 주고받을 수 있는데, 이는 메인보드 내부에 버스라는 통로가 있기 때문이다. 컴퓨터 내부에는 다양한 종류의 통로 (버스)가 있다. 이 중 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템 버스이다.
시스템 버스는 주소를 주고 받는 주소 버스, 명령어와 데이터를 주고받는 데이터 버스, 제어 신호를 주고받는 제어 버스로 구성되어 있다.
