컴퓨터가 이해하는 정보
컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해한다. 0과 1로 표현되는 정보에는 데이터와 명령어가 있다.
데이터는 숫자, 문자, 이미지, 동영상 등의 정적인 정보이고, 명령어는 컴퓨터를 작동시키는 정보이다.
이런 점에서 컴퓨터 프로그램은 명령어들의 모음으로 정의되기도 한다.
컴퓨터의 4가지 핵심부품
- CPU (center processing unit)
- main memory (메모리, 주기억장치)
- secondary storage (보조기억장치)
- input / output device (입출력장치)
메모리
✍️주기억 장치에는 크게 RAM (random access memory)와 ROM (read only memory)가 있으며 메모리라는 용어는 주로 RAM을 지칭한다.
메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품이다. 즉, 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
컴퓨터가 빠르게 작동하기 위해서는 명령어와 데이터의 위치가 정돈되어 있어야 한다. 그래서 메모리에는 저장된 값에 효율적으로 접근하기 위한 주소 개념이 사용된다.
CPU
CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 읽어들인 명령어를 해석, 실행하는 부품이다.
- 산술논리 연산장치 (ALU, arithmetic logic unit)
- 레지스터
- 제어장치 (control unit)
컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산은 ALU가 수행한다.
레지스터는 CPU 내부의 작은 임시 저장 장치이다. 프로그램을 실행하는데 필요한 값들을 임시로 저장한다.
CPU 안에는 여러 개의 레지스터가 존재하고 각기 다른 이름과 역할을 가지고 있다.
제어장치는 제어신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치이다.
- CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 땐 메모리를 향해
메모리 읽기라는 제어신호를 보낸다. - CPU가 메모리에 어떤 값을 저장하고 싶을 땐 메모리를 향해
메모리 쓰기라는 제어신호를 보낸다.
보조기억장치
메모리에는 가격이 비싸 저장 용량이 적으며, 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다는 약점이 있다.
메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는, 메모리를 보조할 저장장치가 보조기억장치이다.
EX) 하드디스크, SSD, USB, DVD, CD-ROM
메모리가 현재 '실행되는' 프로그램을 저장한다면, 보조기억장치는 '보관할' 프로그램을 저장한다.
입출력장치
입출력장치는 마이크, 스피커, 프린터, 마우스, 키보드처럼 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치이다.
메인보드와 시스템 버스
지금까지 설명한 컴퓨터의 핵심부품들은 모두 메인보드 (마더보드)라는 판에 연결된다. 메인보드에는 핵심부품을 비롯한 여러 컴퓨터 부품을 부착할 수 있는 슬롯과 연결단자가 있다.
메인보드에 연결되 부품들은 메인보드 내부의 버스를 통해 서로 정보를 주고받을 수 있다. 컴퓨터의 4가지 핵심부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템버스이다.
[시스템버스]
주소 버스 : 주소를 주고받는 통로
데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고받는 통로
제어 버스 : 제어신호를 주고받는 통로
