1장 컴퓨터 구조 시작하기

컴퓨터 구조를 공부하는 이유?

입출력만 집중하는 개발을 넘어 문제 해결, 성능, 용량, 비용 문제까지 고려하는 월클 개발을 위하여!

컴퓨터 구조

• 컴퓨터가 이해하는 정보

  • 데이터

    • 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적 정보

  • 명령어

    • 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

• 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

  • CPU

    • ALU(산술논리연산장치) : 컴퓨터 내부에 수행되는 계산은 대부분 ALU에서 수행한다.
    • 제어장치 : 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치이다.
    • 레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장 장치이다. 여러 레지스터가 존재하고 각기 다른 이름과 역할을 가지고 있다.

  • 메모리

    • 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품이다. 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
    • 메모리는 많은 정보를 담고있기에 저장된 값에 빠르고 효율적이게 접근하기 위해 주소라는 개념을 사용한다.

  • 보조기억장치

    • 메모리에 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 모두 저장하기에 가격이 비싸고 휘발성이 있기 때문에 보조기억장치를 사용한다.

  • 입출력장치

    • 마이크, 스피커, 프린터, 마우스, 키보드와 같이 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치를 의미한다.
    • 보조기억장치를 컴퓨터 외부에 연결되어 사용할 수 있는데 이를 주변장치라고 말한다.

메인보드

• 앞서 말한 부품들은 메인보드에 모두 연결된다. 메인보드를 마더보드라고 부르기도 한다.

• 메인보드에 연결된 부품들은 서로 정보를 주고 받을 수 있는데 이는 메인보드 내부에 버스라는 통로가 있기 때문에 가능하다. 컴퓨터 내부에는 다양한 종류의 버스가 존재하는데 이 중 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템 버스이다.

시스템 버스

• 주소버스

  • 주소를 주고받는 통로

• 데이터 버스

  • 명령어와 데이터를 주고받는 통로

• 제어 버스

  • 제어 신호를 주고받는 통로

메모리를 읽는 과정

1. 제어 버스로 메모리를 읽는다는 제어 신호를 보낸다.
2. 주소 버스로 읽고자 하는 주소를 내보낸다
3. 메모리는 데이터 버스로 CPU가 요청한 주소에 있는 내용을 보낸다.

참고) 혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제