컴퓨터 구조(하드웨어)
컴퓨터의 4가지 핵심 부품
- 중앙처리장치(CPU)
- 기억장치
- RAM(휘발성)
- ROM(비휘발성)
- 보조기억장치
- 입출력장치(ex. 모니터, 마우스, 키보드...)
System Fan, Floppy, Heat Sink, Hard Drive, Opital Drive, Ram Modules, Mother Board(Main Board), Process(CPU), Power Supply...
메인 보드(Main Board)
마더 보드(Mother Board)라고도 불린다.
CPU(Central Processing Unit)
: 메모리에 저장된 값을 읽고 해석하는 장치
ALU
산술논리연산장치, 즉 계산하는 장치. 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산을 도맡아 수행한다.
레지스터
CPU 내부의 작은 임시 저장 장치. 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장한다.
제어장치
제어 신호를 발생시키고 명령어를 해석하는 장치.
CPU의 실행 원리
나름대로 그림으로 정리해보았다...
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제어장치에서 메모리의 1번지에 저장된 명령어를 읽어 들이기 위하여 메모리에 '메모리 읽기' 제어 신호를 보낸다.
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메모리에서 1번지에 저장된 명령어를 CPU에 건네주면, 이 명령어가 레지스터에 저장된다. 읽어 들인 명령어를 제어장치에서 해석 후, 메모리의 3번지와 4번지의 데이터의 필요를 판단, 읽어들이기 위해 '메모리 읽기' 제어 신호를 보낸다.
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메모리에서 3번지와 4번지에 저장된 데이터를 CPU에 건네주면 이들을 서로 다른 레지스터에 저장된다. ALU는 이렇게 읽어 들인 데이터로 연산을 수행 후, 결괏값은 레지스터에 저장이 된다.
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메모리의 1번지 명령어를 실행했으니, 2번지에 저장된 다음 명령어를 읽어 들이기 위해 다시 '메모리 읽기' 제어 신호를 보낸다.
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메모리에서 2번지에 저장된 명령어를 CPU에 건네주면, 이 명령어가 레지스터에 저장된다. 제어장치는 명령어를 해석 후, 메모리에 계산 결과를 저장해야 한다 판단, '메모리 쓰기' 제어 신호와 함께 계산 결과를 보낸다. 메모리가 계산 결과를 저장하면 두 번째 명령어 실행 또한 끝이 난다.
메모리
: 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
- 프로그램 실행을 위해선 반드시 메몰에 저장되어야 한다.
- 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.
보조기억장치
: 메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는 메모리 보조 저장 장치
하드 디스크, SSD, USB 메모리, DVD, CD-ROM...
- 메모리는 현재 실행되는 프로그램을, 보조기억장치는 보관할 프로그램을 저장한다는 차이점이 있다.
입출력장치
: 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부의 정보를 교환하는 장치
모니터, 키보드, 마우스...
시스템 버스(System Bus)
: 컴퓨터의 핵심 4가지 부품을 연결하는 가장 중요한 버스
버스(bus)란?
정보를 주고 받는 통로
- 주소 버스(address bus)
: 주소를 주고 받는 통로 - 데이터 버스(data bus)
: 명령어와 데이터를 주고 받는 통로 - 제어 버스(control bus)
: 제어 신호를 주고 받는 통로
마무리
컴퓨터가 이해하는 구조에 대해서 간단하게 말하고 정리하겠다.
언어의 구조는 주어 + 동사로 이루어졌으나, 컴퓨터는 데이터 + 명령어의 구조를 이해하기에 사람과 컴퓨터의 언어의 확연한 차이가 드러난다.
