[컴퓨터구조] 왜 컴퓨터구조를 알아야하는가? & 큰 구조

컴퓨터 구조의 중요성

• 컴퓨터 구조를 이해하면 문제 해결 능력이 향상된다.
• 성능/용량/비용 을 고려하며 개발할 수 있다.
• 컴구를 이해하면, 우리는 컴퓨터를 '미지의 대상'에서 '분석의 대상'으로 인식하게 된다.

 

컴퓨터구조의 큰 틀

컴퓨터구조

• 컴퓨터가 이해하는 정보
  • 데이터
  • 명령어
• 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품
  • 중앙처리장치(CPU)
  • 주기억장치(메모리; 주로 RAM)
  • 보조기억장치
  • 입출력장치

 

1. 메인보드(마더보드)

핵심 부품들은 모두 메인보드에 연결됨.

부품들은 메인보드 내부의 '버스'라는 통로를 통해 서로 정보를 주고받음.

 

2. 시스템 버스

여러 버스들 중 가장 중요한 버스

주소버스, 데이터버스, 제어버스로 구성됨.

• 주소버스 : 주소를 주고받는 통로.
• 데이터버스 : 명령어와 데이터를 주고받는 통로.
• 제어버스 : 제어 신호를 주고받는 통로

3. CPU

컴퓨터의 두뇌.

메모리에 저장된 명령어를 읽어들이고, 이를 해석하고, 실행함.

 

CPU의 내부 구성 요소

• 산술논리연산장치 (ALU)
  • 컴퓨터 내부 수행되는 대부분의 계산을 도맡음.
• 레지스터
  • CPU 내부의 작은 임시저장장치
  • 프로그램 실행에 필요한 값들을 임시저장
  • 여러개의 각기 다른 이름과 역할을 가진 레지스터 존재.
• 제어장치 (CU ; Control Unit)
  • '제어신호' 라는 전기 신호를 내보내고, 명령어를 해석.
  • 제어신호 - 메모리 읽기
    • CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 때, 메모리를 향해 '메모리 읽기'라는 제어 신호를 보냄.
  • 제어신호 - 메모리 쓰기
    • CPU가 메모리에 어떤 값을 저장하로 싶을 때, 메모리를 향해 '메모리 쓰기'라는 제어 신호를 보냄.

4. 메모리

현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품.

 

프로그램이 실행되려면, 반 드 시, 메모리에 저장되어 있어야 함.

 

메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있음.

 

단점 : 가격이 비싸 저장 용량이 적다. 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다.

 

5. 보조기억장치

메모리보다 크기가 크고, 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는, 메모리 보조 저장 장치.

 

메모리 : 현재 실행되는 프로그램을 저장
보조기억장치 : 보관할 프로그램을 저장

 

6. 입출력장치

컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품.

ex) 마이크, 스피커, 프린터, 마우스, 키보드

 

+) 컴퓨터 주변에 붙어있는 장치 라는 의미에서, '보조기억장치'와 '입출력장치'를 주변장치라 통칭하기도 함.

+) 다만, 보조기억장치는, 메모리를 보조하기에, 특별한놈.