컴퓨터 구조

컴퓨터 구조 : 컴퓨터가 이해하는 정보 + 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

• 컴퓨터가 이해하는 정보
  • 데이터 : 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보
  • 명령어 : 컴퓨터를 실질적으로 움직이는 정보, 위의 데이터는 명령어를 위한 재료! , 컴퓨터는 결국 명령어를 처리하는 기계이다.
• 컴퓨터의 네가지 핵심 부품
  • 메모리 : 현재 실행되는 프로그램(프로세스)의 명령어와 데이터 저장하는 부품
    • 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.
    • 프로그램이 실행되기 위해서는 메모리에 저장되어 있어야 한다.
    • 메모리는 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
  • 보조기억장치 : 전원이 꺼져도 보관될 프로그램 저장하는 장치, 메모리 보조? 메모리는 실행할 정보를 저장, 보조기억장치는 보관할 정보를 저장
  • 입출력장치 : 컴퓨터 외부에 연결돼 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 장치
  • CPU : 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 장치
    • ALU : 계산을 위한 회로들의 모음, 그냥 계산기!라고 생각하자
    • 레지스터 : CPU 내부의 작은 저장 장치. 임시 저장
    • 제어장치 : 제어신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치
      • 제어신호 : 컴퓨터 부품들을 관리, 작동시키기 위한 전기신호
        • 메모리 읽기 신호 : CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 때는 읽기 신호라는 제어 신호 보냄
        • 메모리 쓰기 신호 : CPU가 메모리에 어떤 값 저장하고 싶을 때는 쓰기 신호라는 제어 신호 보냄
          
          

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시스템버스 : 컴퓨터의 4가지 요소(cpu, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치)를 연결해주는 척추같은 것!, 정보 주고 받을 수 있는 통로가 버스라면 시스템 버스는 그 중 제일 중요한 것

버스

• 메인보드에 연결된 부품은 버스를 통해 정보를 주고 받음
• 버스는 컴퓨터의 부품끼리 정보를 주고받는 일종의 통로
• 다양한 종류의 버스가 있으며, 컴퓨터의 핵심 부품을 연결하는 버스는 시스템 버스!

시스템 버스의 내부 구성

• 주소 버스 : 주소를 주고 받는 통로 ex) 몇번지인지
• 데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고 받는 통로
• 제어 버스 : 제어 신호를 주고 받는 통로 ex)읽기신호인지 쓰기신호

대략적인 CPU 흐름

만약 메모리가 밑에처럼 돼 있다면

1번지 : 더해라, 3번지와 4번지를

2번지 : 저장해라, 연산 결과물을

3번지 : 1

4번지 : 2

먼저, cpu의 제어장치가 읽기신호를 1번지에 보냄

→ 메모리는 1번지에 저장돼있는 명령어를 cpu의 레지스터로 가져옴

→ 제어장치가 다시 명령어를 해석하고나서 3,4번지의 값이 필요하다는 걸 인식하고 다시 읽기 신호를 보냄

→ 3,4번지의 값을 레지스터로 가져옴

→ 그 후 ALU가 연산 실행 후 결과값을 레지스터에 담음

→ 이렇게 첫번째 명령어 끝냈으니 2번지에 있는 명령어를 읽기 위해 제어 신호 보냄

→ 이제 2번지의 명령어를 레지스터로 가져와서 제어 장치가 다시 해석

→ 쓰기 신호와 함께 결과값을 메모리에 저장함