[CS] 컴퓨터 구조의 큰 그림

 

 

컴퓨터가 이해하는 정보

컴퓨터는 자바, C++, 파이썬과 같은 프로그래밍 언어를 직접 이해하지 못한다.

컴퓨터가 이해할 수 있는 정보는 데이터와 명령어이다.

명령어는 수행할 동작과 수행할 대상으로 이루어져있다.

이 명령어를 실행하는 주체가 CPU이다. (명령어 사이클에 따라 처리)

 

 

 

 

 

 

컴퓨터의 핵심 부품

• CPU(중앙처리장치)
• 메모리(주기억장치) + 캐시 메모리
• 보조기억장치
• 입출력장치

 

 

 

 

 

 

CPU (Central Processing Unit)

: 정보를 읽어들이고, 해석하고, 실행하는 부품

사람으로 치면 두뇌에 해당하는 부품

CPU의 주요 구성 요소, 빠른 명령어 처리를 위한 기술을 학습하는 것이 좋다.

• 산술논리연산장치(ALU, Arithmetic and Logic Unit) : 연산을 수행할 회로로 구성되어있는 일종의 계산기
• 제어장치 (CU, Control Unit) : 명령어를 해석해 제어 신호라는 전기 신호를 내보내는 장치
• 레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장장치. 데이터와 명령어를 처리하는 과정의 중간값을 저장

 

 

 

 

 

 

 

 

메모리와 캐시 메모리

(RAM과 ROM이 있는데 일반적으로 메모리라고 하면 RAM을 지칭한다.)

메인 메모리

: 현재 실행 중인 프로그램을 구성하는 데이터와 명령어를 저장하는 부품

주소 : CPU가 원하는 정보로 접근하기 위해서는 1번지, 2번지와 같은 주소 개념이 필요하다.

휘발성 : 전원이 공급되지 않을 때 저장하고 있는 정보가 지워지는 특성. 메모리(RAM)은 휘발성으로 전원이 꺼지면 모두 삭제된다.

 

캐시 메모리

: 조금이라도 더 빨리 메모리에 저장된 값에 접근하기 위해 사용하는 저장장치

 

 

 

 

 

 

 

 

 

보조기억장치

: 비휘발성 저장장치로, 전원이 꺼지면 저장된 정보를 잃는 메모리를 보조하기 위한 장치

ex) 하드 디스크 드라이브, 플래스 메모리 기반 SSD

보관할 프로그램을 저장하는데 쓰인다.

⭐️ CPU가 보조기억장치에 저장된 프로그램을 곧장 가져와 실행할 수 없다. 실행하려면 보조기억장치에서 보관하고 있는 프로그램을 메모리로 복사하여야 한다.

RAID : 안전하고 안정적으로 보조기억장치를 구성하는 기술

 

 

 

 

 

 

 

입출력장치

: 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치

ex) 마우스, 키보드, 스피커, 모니터, 프린터

 

 

 

메인 보드와 버스

메인 보드 : 핵심 부품들을 고정하고 연결하는 기판

버스 : 컴퓨터 부품들이 정보를 주고받는 통로 - 시스템 버스 : 핵심 부품들을 연결

 

 

 

 

저장장치의 계층 구조

저장장치 - 레지스터, 메모리, 캐시 메모리, 보조기억장치

1. CPU와 가까운 저장장치는 빠르고, 멀리 있는 저장장치는 느리다.

2. 속도가 빠른 저장장치는 용량이 작고, 가격이 비싸다.

 

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