거시적으로 살펴보는 컴퓨터의 구조

CS를 공부하는 이유를 꼽자면, 아래 3개라고 할 수 있다.
성능 / 용량 / 비용

컴퓨터의 구조

프로그램을 이루는 2가지 정보 - 명령어(instruction) / 데이터

모든 소스와 프로그램은 명령어와 데이터로 변환되어 실행되며, 명령어를 수행하는 주체 / 대상 / 동작은 나뉜다.

명령어 : 컴퓨터를 동작시키는 실질적인 정보.
데이터 : 명렁어의 대상 (재료)

컴퓨터의 핵심 부품 - CPU / 메인 메모리(+ 캐시 메모리) / 보조기억장치 / 입출력장치

- CPU : 명령어 해석하고 실행하는 장치
저장공간(메인 메모리)에 있는 메모리(명령어)를 CPU로 가져와서 (인출, fetch)해서 실행(execute)하는 장치이다.
- 메인 메모리 (캐시 메모리) : 실행중인 프로그램을 저장하는 장치
전원이 꺼지면 삭제되는(휘발성) '실행중인 프로그램(프로세스)'을 저장하는 장치이다.
- 보조기억장치 : 보관할 프로그램을 저장하는 장치
전원이 꺼져도 저장되는(비 휘발성) '보관할 프로그램'을 저장하는 장치이다.
일반적으로 사용되는 SSD, HDD를 생각하면 되며, 메모리보다 저장용량이 월등히 높다.
- 입출력장치 : 컴퓨터 내외부와 정보를 주고받는 장치
모니터, 마이크, 스피커, 키보드 등 컴퓨터 외부의 정보를 컴퓨터 내부와 주고받을 수 있는 장치이다.

CPU

CPU는 종류 및 제조사를 막론하고, 공통적으로 포함하는 3가지의 핵심부품이 있다.

1. 래지스터
   CPU 내부에 있는 작은 '임시저장장치' 이며, 보통 여러개 있다.
   연산 결과를 잠시 임시저장하는 등
2. ALU
   계산을 담당해주는 계산기 회로이다.
3. 제어 장치
   명령어를 실질적으로 해석하며, 제어 신호(control signal)를 내보내는 장치이다.
   제어 신호란, 각 컴퓨터 부품들에게 어떤 작업을 수행할지 알려주는 전기신호이다.

메인 메모리

메인 메모리에는 주소라는 개념이 사용된다.

메인보드 (마더보드)

위의 핵심 부품들을 한 곳에 모으고 연결해주는 장치

• 버스 : 마더보드 내의 부품간에 정보를 주고받을 수 있도록 하는 통로. 필요에 따라 다양한 버스가 있으며, 가장 주요한(사람으로치면 척추라고 할 수 있는)시스템 버스라고 한다.