[컴퓨터 구조] CPU, 메모리, 시스템버스, 보조기억장치

 아래 내용은 한빛미디어의 '혼자 공부하는 컴퓨터구조+운영체제' (by 강민철) 책을 보고 공부 후 요약한 내용이다. 매일 1챕터씩 공부 예정! 

 

1. 성능, 용량, 비용

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• 서버 컴퓨터 마다 CPU, 메모리가 다름
  • 이에 따라 성능, 용량, 비용 다양함
• 클라우드 서비스를 이용하더라도 CPU, 메모리, 저장 용량 직접 선택해야 함
• 즉, 개발한 프로그램이 어떤 환경에서 어떻게 작동하는지 알고 있어야 함!
• 즉, 컴퓨터 구조를 이해해야 입출력 하는 개발을 넘어 성능, 용량, 비용까지 고려할 수 있음

 

2. 구조의 큰 그림

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• 컴퓨터 구조
  • 컴퓨터가 이해하는 정보
  • 컴퓨터의 4가지 핵심 부품

2.1. 컴퓨터가 이해하는 정보

• 컴퓨터는 0,1로 표현된 정보만 이해함
  • 데이터
  • 명령어
• 컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계
• 더 중요한 건 명령어
  • 왜냐?
    • 데이터는 명령어 없이 아무것도 할 수 없는 그냥 정보니까
    • 명령어는 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보이고!

2.2. 컴퓨터의 4가지 핵심 부품

• CPU (중앙 처리 장치)
• 메모리 (주 기억 장치)
• 보조 기억 장치
• 입출력 장치

그림판으로 그려본 컴퓨터 핵심 부품 ^^,,,입출력 장치는 텍스트로 대체함

주기억장치 종류

• RAM (랜덤 액세스 메모리)
  • 메모리는 보통 RAM을 칭함
• ROM (리드 온리 메모리)

메모리

• 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터 저장하는 부품임
• 즉, 프로그램 실행하려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야 함
• 컴이 빠르게 작동하려면 메모리 속에 명령어랑 데이터가 잘 정돈되어 있어야 함
  • 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있음

CPU

• 컴퓨터의 두뇌임
• 메모리에 저장된 명령어를 일고, 읽은 명령어를 해석, 실행하는 부품
• 3가지 구성 요소
  • 산술논리연산장치 ALU(ArithmeticLogicUnit)
  • 레지스터
  • 제어장치 CU (ControlUnit)
• ALU?
  • 계산기 역할
  • 계산만 함
• 레지스터?
  • CPU 내부의 임시 저장 장치
  • 프로그램 실행하는 데 필요한 값 임시 저장
  • CPU에 여러개 레지스터 존재
  • 각기 다른 이름, 다른 역할임
• 제어장치?
  • 제어 신호인 전기 신호를 보내고 명령어 해석 장치
  • CPU가 메모리에 저장된 값을 읽을 땐 메모리한테 ‘메모리 읽기’ 제어 신호 보냄
  • CPU가 메모리에 어떤 값 저장하고 싶을 땐 메모리한테 ‘메모리 쓰기’ 제어 신호 보냄

보조기억장치

• cf) 메모리는 실행하는 프로그램의 명령어와 데이터 저장
  • but 메모리는 가격 비싸 저장 용량 적음
  • 전원이 꺼지면 저장된 내용 날아감
• 메모리 보다 크기 크고, 전원 꺼져도 내용 남아있는 저장장치가 바로 보조 기억장치
  • HD, SSD, USB 메모리, DVD, CDROM ….

입출력장치

• ex) 마이크, 스피커, 프린터, 키보드…..
• 컴퓨터 외부에 연결돼서 컴퓨터 내부와 정보 교환하는 장치들

메인보드와 시스템버스

• 위에서 말한 컴 핵심 부품들이 메인보드에 연결됨
• 메인보드 == 마더보드
• 메인보드에 연결된 부품들은 서로 정보를 주고 받을 수 있음
  • 왜냐? 메인보드 내부에 Bus가 있기 때문
  • 가장 중요한 bus는 시스템버스임! 아래는 시스템 버스 종류들
    • 주소 버스 (주소)
    • 데이터 버스 ( 명령어, 데이터)
    • 제어 버스 (제어 신호)