컴퓨터 구조의 큰 그림

손원진·2023년 2월 15일
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컴퓨터기초

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앞으로 배울 내용

컴퓨터가 이해하는 정보 - 데이터, 명령어

데이터

  • 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보
  • 컴퓨터와 주고받는/내부에 저장된 정보를 데이터라 통칭
  • 0과 1로 숫자를 표현하는 방법
  • 0과 1로 문자를 표현하는 방법

명령어

  • 컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계
  • 컴퓨터를 실질적으로 움직이는 정보
  • 데이터는 명령어를 움직이기 위한 일종에 재료

ex) 안녕하세요, 0+2 출력해라

컴퓨터의 네 가지 핵심 부품 (CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치)

  • CPU

  • 메모리
    1) 메인메모리( 주 기억장치)의 줄임말
    2) RAM이라고 하는 하드웨어를 지칭한다.

CPU

컴퓨터의 두뇌와도 같은 부품, 메모리에 저장된 명령어를 읽고 해석하고 실행합니다. 실제로 cpu의 설계는 복잡하고 정교합니다. cpu의 내부구성 부품은 크게 3가지인데

ALU(산술 논리 연산장치) - 계산기
--산술과 연산을 하는 장치

제어장치 - 제어신호라고 하는 전기신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치

*  제어신호 ? 컴퓨터의 부품들을 관리할 수 있는 전기신호 

CPU의 제어장치에서 메모리에 (메모리 읽기라는)제어신호를 보내서 글을 해석함

메모리는 레지스터에 명령어를 전달하고 제어장치가 받아서 해석합니다.
이후 제어장치는 3번지와 4번지에 제어신호를 보냅니다.

3번지와 4번지는

레지스터에 명령어 전달하고 ALU 산술 연산 장치가 계산을 처리합니다. 그리고 결과를 레지스터에 담게됩니다.

레지스터 - CPU내부에 있는 작은 저장장치 3개의 부품만있다고 말하지만
CACHE메모리 같이 추가되는 부분이 있을 수도 있습니다.

CACHE메모리,, 뭔가 많이 들어봤다.

지금으로써는 ALU,레지스터,제어장치

메모리(RAM)

현재 실행되는 프로그램(process)의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
(컴퓨터가 이해하는 정보는 명령어와 데이터가 전부)
나중에 페이징이라는 개념을 배우면 굳이 명령어와 데이터가 저장이되지 않아도 된다는 것을 알 수 있다

주기억장치에 단점 -- 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃어버리고, 보조기억장치에 비해서 비쌉니다. (휘발성메모리)라고도 함

전원이 꺼져도 메모리를 보관해야하기 때문에, 이때 보조기억장치를 사용합니다.

메모리는 실행할 정보를 저장하고 보조기억장치는 보관할 정보를 저장합니다.

  • 주기억장치(RAM)

  • 주기억장치(ROM)

  • 보조기억 장치 (USB, CD ROM, HARD DISK, SSD) 백업용

메모리는 주소라는 개념을 통해서 내가 필요로 하는 명령어나, 데이터가 어디에 저장되어 있는지를 알 수 있다.

컴퓨터는 0과 1밖에 해석을 할 수 밖에 없기 때문에 위에 저장은 예시로 든 것이고,

메모리는 3가지만 기억하면 된다.

  • 프로그램이 실행되기 위해서는 메모리에 저장되어야한다.
  • 메모리는 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
  • 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.

입출력장치

컴퓨터 외부의 정보를 내부로 받아들일 수 있게 만드는 장치를 의미합니다.


위 네가지의 핵심부품들이 정보를 주고받기 위해서는 결국 하나로 모여야합니다. (하나의 판떼기가 있어야하는데) 이것을 연결해줄 수 있는 판을 메인보드라고 부릅니다.

보조기억 장치와 입출력장치는 딱 잘라 구분되는 개념은 아닙니다.
다만 다른점은 보조기억장치는 메모리를 보조하는 특별한 입출력장치라고 이해하면 됩니다.(전원이 꺼져도 보관할 수 있는 저장장치다)

컴퓨터의 네가지 부품 연결도

2 시스템버스는 컴퓨터에 척추와 같은 역할을 한다.
5. 카카오같은 런칭 프로그램이 저장되어있는 장소

메인보드

컴퓨터에 핵심부품들을 연결해서 부품들끼리 정보를 주고받게되는데 정보를 주고받는 통로를 시스템버스라고 합니다. 컴퓨터에서 부품끼리 버스를 타고 서로 정보를 주고받을 수 있게됩니다. 버스중에 가장중요한게(시스템 버스입니다)

  • 메인보드에 연결된 부품은 버스를 통해 정보를 주고받음
  • 버스는 컴퓨터의 부품끼리 정보를 주고받는 일종의 통로
  • 다양한 종류의 버스가 있음
  • 컴퓨터의 핵심 부품을 연결하는 버스는 시스템 버스

시스템버스

주소버스 - 주소를 주고받는 통로
데이터 버스 - 명령어와 데이터를 주고받는 통로
제어버스 - 제어신호를 주고받는 통로

출처 - https://www.youtube.com/watch?v=Oga3_Rl1kxQ

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