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컴퓨터 구조
- 컴퓨터 구조에 대해서 알고자 하면 크게 두 가지가 있다고 한다.
1. 컴퓨터가 이해하는 정보
2. 컴퓨터 네 가지 부품
컴퓨터가 이해하는 정보
- 컴퓨터는 0과 1을 표현된 정보만 이해한다.
- 0과 1로 표현할 수 있는 정보를 데이터와 명령어라고 한다.
데이터 : 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상등..
명령어 : 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보ex) 1과 2가 있으면 이 둘은 데이터다. 그리고 '1과 2를 더하라'는 명령어 이다
-> 즉 명령어는 컴퓨터를 작동시키는 '정보'이고, 데이터는 명령어를 위해 존재하는 재료이다.
컴퓨터의 4가지 핵심 부품
- CPU
- 메모리
- 보조기억 장치
- 입출력 장치
메모리(주기억 장치) : RAM, ROM이 있는데 보통 메모리를 말할 때는 RAM을 지칭한다.
출처 : 한빛미디어 CPU
- CPU는 흔히 컴퓨터의 두뇌 라고 한다.
- CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 명령어를 해석하고, 실행한다.
- CPU 내부는 산술논리연산장치(ALU), 레지스터, 제어장치가 있다.
ALU 일종의 계산기, CPU의 계산을 수행함
레지스터는 CPU 내부의 작은 임시 저장 장치이다. 프로그램을 필요한 값들을 임시로 저장합니다. CPU 안에는 여러 레지스터가 존재하고 각기 다른 이름과 역할을 가진다.
제어장치는 제어신호라는 전기를 내보내고 명령어를 해석하는 장치이다.
제어신호 : 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 일종의 전기 신호다.- CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 때는 메모리를 향해 메모리 읽기라는 제어 신호를 보낸다
- CPU가 메모리에 저장된 값을 저장하고 싶을때는 메모리를 향해 메모리 쓰기라는 제어 신호를 보낸다
CPU 작동방식
출처 : 한빛미디어 1. 제어장치는 1번 메모리에 저장된 값을 읽어들이기 위해, 메모리에 '메모리 읽기' 제어신호를 보낸다.
2. 메모리는 1번지에 저장된 명령어를 CPU에게 전달해주고, 이 명령어는 레지스터에 저장이 된다.
3. 제어 장치는 읽어들인 명령어를 해석한 뒤, 3번지와 4번지에 저장된 데이터가 필요하다고 인식한다.
4. 제어장치는 3번지와 4번지를 읽어들이기 위해 '메모리 읽기' 제어 신호를 보낸다.
출처 : 한빛미디어 - 메모리는 3번지와 4번지와 저장된 데이터를 CPU에게 전달하고 이 데이터 들은 레지스터에 저장된다. ALU는 읽어 들인 데이터로 연산을 수행해 120 + 100 = 220이라는 값을 도출한다. 계산의 결과값은 레지스터에 저장된다. 계산이 끝났다면 첫 번째 명령어의 실행은 끝난다.
출처 : 한빛 미디어 간단 정리
- CPU는 메모리에 저장된 값을 읽고, 해석하고, 실행한다.
- ALU는 산술 장치이다. 값을 계산하는 역할이다.
- 레지스터는 명령어를 임시 저장하는 장치이다.
- 제어장치는 전기신호를 통해 명령어를 해석한다.
메모리
- 메모리는 명령어와 데이터를 저장하는 부품이다.
- 즉 프로그램이 실행되려면 메모리에 저장이 되어야한다.
출처 : 한빛 미디어 - 메모리에 저장된 명령어와 데이터가 중구난방으로 있으면 혼란스러우니 '주소' 라는 개념이 사용이 된다. 위 사진에서 주소는 번지 1번지 2번지... 을 말한다.
보조기억 장치- 흔히 아는 SSD, 하드디스크, USB등이 보조기억장치의 일종이다.
- 컴퓨터를 종료해도 파일이 남아있는 이유가 보조기억장치 때문이다.
- 메모리는 현재 '실행되는' 프로그램을 저장한다면, 보조기억장치는 '보관할' 프로그램을 저장한다
입출력 장치
- 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
- 하드디스크, USB 보조기억 장치도 입출력 장치와 비슷한거 아닌가?
- 보조기억장치도 입출력장치의 모두 컴퓨터 주변에 붙어있는 '주변장치'라고 통칭한다
- 둘의 차이로는 입출력장치는 메모리를 보조한다는 특별한 기능을 의미한다.