[컴퓨터구조] 컴퓨터 구조의 큰 그림

이 글은 '혼자 공부하는 컴퓨터구조+운영체제' 책의 내용을 정리하였습니다.

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컴퓨터 구조의 지식은 크게 두 가지이다. 하나는 '컴퓨터가 이해하는 정보'이고, 또 하나는 '컴퓨터의 네 가지 핵심 부품'이다.

 

컴퓨터가 이해하는 정보

• 데이터: 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지 동영상과 같은 정적인 정보를 가리킨다.
• 명령어: 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

컴퓨터의 4가지 핵심 부품

• 주기억장치(메모리)
• 중앙처리 장치(CPU)
• 보조기억장치
• 입출력장치

메모리

• 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
• 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
• 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.

CPU

• ALU: 계산기, 계산만을 위해 존재하는 부품. 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산은 ALU가 도맡아 수행.
• 레지스터: CPU 내부의 작은 임시 저장 장치. 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장. CPU 안에는 여러 개의 레지스터가 존재하고 각기 다른 이름과 역할을 가지고 있음.
• 제어장치: 제어신호라는 전기 신호를 보내고 명령어를 해석하는 장치.
  • CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 땐 메모리를 향해 메모리 읽기라는 제어 신호를 보낸다.
  • CPU가 메모리에 어떤 값을 저장하고 싶을 땐 메모리를 향해 메모리 쓰기라는 제어 신호를 보낸다.
• CPU는 메모리에 저장된 값을 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 장치다.
• CPU 내부에는 ALU, 레지스터, 제어장치가 있다.
• ALU는 계산하는 장치, 레지스터는 임시 저장 장치, 제어장치는 제어 신호를 발생시키고 명령어를 해석하는 장치다.

보조기억장치

• 메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는 메모리를 보조할 저장 장치

입출력장치

• 마이크, 스피커, 프린트, 마우스, 키보드처럼 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치를 의미

메인보드와 시스템 버스

• 메인보드: 여러 컴퓨터 부품을 연결 함. 위의 컴퓨터의 핵심 부품들을 모두 메인보드라는 판에 연결 됨.
• 시스템 버스: 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품이 서로 정보를 주고 받는 통로
  • 주소 버스: 주소를 주고받는 통로
  • 데이터 버스: 명령어와 데이터를 주고 받는 통로
  • 제어 버스: 제어 신호를 주고 받는 통로

-> 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품은 메인보드에 연결되어 시스템 버스를 통해 서로 정보 또는 데이터를 주고 받는다.