CS - 컴퓨터 구조(1)

나는 소프트웨어 학과를 전공하면서도 이론적인 지식은 전혀 모르는 것 같다. 물론 프로그래밍도 모르지만…. 어쨌든 CS는 정보처리산업기사를 취득하면서 배웠던 것 같은데 기억이 안 난다. 나중에 기술면접을 위해서 열심히 지금이라도 차근차근 공부해야겠다.

컴퓨터 구조란?

컴퓨터는 하드웨어, 소프트웨어로 구성되어있다
여기서 하드웨어는 컴퓨터 시스템이 작동하는데 필요한 물리적 구성요소다.
나누어 보면 중앙처리장치(CPU), 기억장치(Memory), 입출력 장치(키보드, 마우스 등등)로 나눌 수 있다.
위의 구성요소들을 연결해주고 데이터 전송을 해주는 것이 시스템 버스라고 한다

- 중앙처리장치(CPU)

CPU는 컴퓨터의 두뇌 같은 존재로서 제일 중요한 존재인 것 같다
나는 컴퓨터를 조립하면서 제일 중요시했던 것 중 하나가 바로 CPU였다.
CPU가 좋아야 컴퓨터가 빠르다는 느낌이 들었던 것 같다 ...

CPU의 주 역할은 주기억장치에서 명령어들을 빼서 해석하고 실행한다.
CPU는 산술논리연산장치(ALU), 제어장치(CU), 레지스터(Register)로 구성되어 있다

• ALU는 산술연산과, 논리연산을 담당한다
  산술연산은(흔히 말하는 사칙연산), 논리연산(AND, OR, NOT 등등)인데 논리연산은 사실 가물가물하다.... 나중에 따로 다루어 보겠다.

• 제어장치는 컴퓨터의 명령을 해독하고 제어 신호를 처리 장치로 보낸다.

• 레지스터는 데이터를 잠깐 저장하는 고속저장장소다.

- 기억장치(Memory)

데이터나 연산의 결과를 저장하는 장치이다
컴퓨터 시스템이
두 가지로 나눌 수 있는데 주기억장치(RAM, ROM)와 보조기억장치(하드디스크, CD 등)이다.

기억장치를 처음 공부했을 때는 주기억장치와 보조기억장치가 헷갈렸다. 나한테는 주기억장치가
하드디스크 같은 직접적인 장치가 더 익숙했기 때문이다. 이제는 헷갈리지 않도록 노력해보자!

• ROM은 비휘발성 메모리이기 때문에 데이터가 소멸하지 않고 읽기만 가능하다
  다시 쓸 수 있는 메모리가 있는데 PROM은 1번 삭제 후 다시쓰고, EPROM과 EEPROM은 무한으로 삭제 후 다시 쓸 수 있다.

• RAM은 CPU가 작업할 수 있도록 하는 장치이고
  휘발성 메모리이기 때문에 전원이 끊어지면 데이터가 지워진다
  ROM과 다르게 읽고 쓸 수 있고 읽고 쓰는 속도가 같다
  프로그래밍을 로딩하거나 데이터를 임시저장하는 데 사용한다.

- 입출력장치

그냥 간단하게 정리하자면 키보드, 마우스같은것이 해당한다.

- 시스템 버스

하드웨어들을 연결해주고 데이터를 서로 주고받을 수 있게 해준다

이름에 버스가 있기 때문에 버스가 하는 역할이랑 비슷하다

시스템 버스는 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 나누어져 있다

• 데이터 버스는 중앙처리장치와 기타 장치 사이에서 데이터를 전달하는 통로이다.
  데이터를 주고받기 때문에 양방향이다.

• 주소 버스는 주기억장치나 입출력장치로 기억장치 주소를 전달하는 통로이다.
  주소 전달만 하므로 단방향이다.

• 제어 버스는 데이터 버스와 주소 버스를 제어하기 위한 제어 신호들을 전송하는 통로
  읽고 쓰기를 하므로 양방향이다.
  기억장치 읽기, 쓰기 신호, 입출력장치 읽기 쓰기 신호