[컴퓨터구조] Ch01. 컴퓨터 구조

우리가 알아야 할 컴퓨터 구조 지식 두 가지

1. 컴퓨터가 이해하는 정보: 데이터와 명령어
2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품: CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치

 

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1. 컴퓨터가 이해하는 정보

컴퓨터의 언어, 0과 1
0과 1로 표현하는 정보 두 가지: 데이터와 명령어

• 데이터: 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보
• 명령어: 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

 

2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

컴퓨터는 주기억장치, CPU, 보조기억장치, 입출력장치 등 네 가지 핵심 부품과 이를 연결하는 메인보드 (또는 마더보드), 그리고 메인보드 내에서 정보를 주고받는 데 사용되는 시스템 버스로 이루어져 있다.

출처: https://medium.com/@mitteam2021/computer-motherboard-and-its-components-8606f10dc08f

 

[1] 주기억장치 (Main Memory)

: 현재 실행되는 프로그램의 데이터와 명령어를 저장하는 부품.
가격이 비싸 저장 용량이 작고, 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃어버린다는 단점이 있다.

1. 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
2. 데이터와 명령어는 '주소'라는 개념을 사용해 메모리에 저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근한다.

주기억장치(메인메모리)에는 크게 RAM(Random Access Memory)와 ROM(Read Only Memory)가 존재
*이 책에서 언급하는 '주기억장치' 또는 '메모리'는 RAM을 의미

 

[2] 중앙처리장치 (CPU: Central Processing Unit)

: 컴퓨터의 두뇌로, 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 부품.

CPU 내부 구성 요소 중 가장 중요한 세 가지

① 산술논리연산장치 (ALU: Arithmetic Logic Unit)
: 계산을 도맡아 수행하는 부품

② 레지스터 (Register)
: 프로그램을 실행하는데 필요한 값들을 임시로 저장하는 장치로, 하나의 CPU에 각기 다른 이름과 역할을 가진 레지스터가 여럿 존재

③ 제어장치 (CU: Control Unit)
:제어 신호(Control Signal)를 내보내고 명령어를 해석하는 장치

 

[3] 보조기억장치 (Secondary Storage)

: 메인메모리의 단점을 보완하는 저장 용량이 크고, 전원이 꺼져도 내용을 잃지 않는 보조 메모리
예) 하드 디스크, SSD, USB 메모리, DVD, CD-ROM과 같은 저장 장치

"메모리가 현재 실행중인 프로그램을 저장한다면, 보조기억장치는 보관할 프로그램을 저장"

 

[4] 입출력장치 (I/O Device: Input/Output Device)

: 마이크, 스피커, 프린터, 마우스, 키보드처럼 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치

 

[5] 메인보드와 시스템 버스

컴퓨터의 핵심 부품은 모두 메인보드(Main Board) 또는 마더보드(Mother Board)라고 부르는 판에 연결된다.

메인보드에 연결된 부품은 버스(Bus)라는 통로를 통해 서로 정보를 주고받으며, 이 중 핵심 부품이 정보를 주고받는 통로는 시스템 버스(System Bus)라고 한다.

시스템 버스는 아래와 같이 세 가지 버스로 구성되어 있다.

• 주소 버스(Address Bus): 주소를 주고받는 통로
• 데이터 버스(Data Bus): 명령어와 데이터를 주고받는 통로
• 제어 버스(Control Bus): 제어 신호를 주고받는 통로