컴퓨터 구조의 큰 그림
컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유
- 문제 해결을 위한 다양한 실마리를 찾을 수 있다.
- 개발한 프로그램의 성능, 용량, 비용을 고려할 수 있다.
- 컴구조를 이해하면 컴퓨터를 미지의 대상에서 분석의 대상으로 인식하게 된다.
컴퓨터 구조 지식
1. 컴퓨터가 이해하는 정보
2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품
컴퓨터가 이해하는 정보
- 컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해한다.
- 0과 1로 표현되는 정보에는 데이터와 명령어가 있다.
- 데이터 : 컴퓨터가 이해하는 정적인 정보. 숫자, 문자, 이미지. 동영상 등
- 명령어 : 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보
컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계이다.
명령어는 컴퓨터를 작동시키는 정보이고, 데이터는 명령어를 위해 존재하는 일종의 재료이다.
컴퓨터의 4가지 핵심부품 - CPU, 메모리, 보조기 억장치, 입출력 장치
1. CPU
- 컴퓨터의 두뇌
- 메모리에 저장된 명령어를 읽고, 해석하고 실행하는 부품이다.
- CPU의 내부 구성요소에는 산술논리장치 (ALU), 레지스터, 제어장치가 있다. (다른 요소도 있음)
- ALU : 계산만을 위해 존재하는 부품. 쉽게 말해 계산기. 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산은 ALU가 수행.
- 레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장 장치. 프로그램을 실행하는데 필요한 값들을 임시로 저장
- 제어장치 : 제어신호라는 전기 신호를 보내고 명령어를 해석하는 장치
2. 메모리
- 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품. → 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야한다.
- 주기억장치. -> 크게 ROM과 RAM이 있는데 메모리는 보통 RAM을 지칭함
- 메모리에는 저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소리는 개념이 사용된다.
- 가격이 비싸 저장용량이 적고 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다.
3. 보조기억장치
메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는 메모리를 보조할 저장 장치.
4. 입출력 장치
마우스, 프린터 등과 처럼 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
메인보드와 시스템 버스
컴퓨터의 핵심 부품들은 모두 메인보드 판에 연결된다.
메인보드에 연결된 부품들은 버스라는 통로를 통해 서로 정보를 주고받을 수 있다. 여러 버스 가운데 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템 버스.
- 시스템 버스
- 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구성되어 있다.
- 주소 버스 : 주소를 주고 받는 통로
- 데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고 받는 통로
- 제어 버스 : 제어신호를 주고 받는 통로
예) CPU가 메모리를 읽을 때 제어버스로 '메모리 읽기' 제어 신호를 보내고 주소 버스로 읽고자 하는 주소를 보내면 메모리는 데이터 버스로 CPU가 요청한 주소에 있는 내용을 보낸다.
출처 및 참고