1. 컴퓨터 구조 시작하기

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1-1. 컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유

1) 문제 해결

• 문제 상황 발생 시 단순히 문법적인 접근만이 아닌 컴퓨터 구조에 대한 이해를 바탕으로 다각적인 문제 해결 방법 도출 가능
  • 컴퓨터를 '미지의 대상' 이 아닌 '분석의 대상' 으로 접근
• 이를 통해 개발자 스스로 다양한 문제를 해결하기 위함
  

2) 성능, 용량, 비용

• 개발한 프로그램이 어떤 환경에서 어떻게 작동하는지 개발자 스스로 이해 필요
• 이를 위한 최적의 컴퓨터 환경을 판단하는 능력 필요

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1-2. 컴퓨터 구조의 큰 그림

이미지 출처

1) 컴퓨터가 이해하는 정보

• 0과 1로 이루어진 2진수 형태의 데이터와 명령어
  • 데이터
    • 숫자, 문자, 이미지 등 정적인 정보
    • 컴퓨터 내 저장된 모든 정보
  • 명령어
    • 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

2) 컴퓨터의 4가지 핵심 부품

이미지 출처

(1) Main Memory, 주기억장치

• 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터 저장
• 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메인 메모리 상에 존재해야 함
• 주소를 활용하여 저장된 데이터에 빠르고 효율적으로 접근
• 구분
  • RAM (Random Access Memory)
  • ROM (Read Only Memory)

(2) CPU, 중앙처리장치

• 메모리에 저장된 명령어 읽기, 해석, 실행
• 구성 요소
  • ALU, 산술논리연산장치
    • Arithmetic Logic Unit
    • 계산 작업 = 명령어의 실행
  • 레지스터
    • Register
    • CPU 내부의 임시 저장 장치
  • CU, 제어장치
    • Control Unit
    • 제어 신호를 통해 다른 부품에 명령 전달
    • 명령어 해석

(3) 보조기억장치

• 메인 메모리의 약점(비용, 휘발성)을 보완하기 위한 저장 장치
• HDD, SSD, USB 등

(4) 입출력장치

• 컴퓨터 외부에 연결되어 내부와 정보를 교환하는 장치
• 마이크, 스피커, 프린터, 마우스, 키보드 등
• 주변 장치 : 보조기억장치 + 입출력장치의 통칭

(5) 메인보드와 시스템 버스

• 메인보드 : 컴퓨터의 모든 핵심 부품이 연결
• 시스템 버스 : 핵심 부품을 연결하는 버스
  • 버스 : 데이터가 전송되는 통로
  • 시스템 버스의 구성
    • 주소 버스
    • 데이터 버스
    • 제어 버스

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참고자료

📚강민철, 『혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제』, 한빛미디어, 2022.
📹유튜브 공식 강의 1강
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