컴퓨터가 이해하는 정보
컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해할 수 있는데, 이러한 0과 1로 표현되는 정보에는 크게 데이터와 명령어가 존재한다.
데이터
컴퓨터가 이해하는 수자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보를 가리키는 말
명령어
데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보
컴퓨터의 4가지 핵심 부품
컴퓨터의 핵심 부품에는 CPU, 메인 메모리(주기억장치), 보조기억장치, 입출력장치가 존재한다.
위 그림은 컴퓨터의 구조를 나타낸 것인데, 하나하나 설명해보자.
우선 1번은 메인보드로 4가지의 핵심 부품들을 이어주는 역할을 하며, 2번 시스템 버스를 통해 각 부품들이 정보를 주고받는다.
메인 메모리
현재 실행되는 프로그램(프로세스)의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
컴퓨터가 빠르게 동작하기 위해서는 메모리 속에 명령어와 데이터가 효율적으로 저장되어 있어야 하는데, 이를 위해 address가 존재한다.
해당 그림에는 명령어와 데이터가 모두 보기 쉽게 되어있지만 실제로는 모두 2진수로 표현되어있다.
CPU
CPU는 컴퓨터의 두뇌로, 메모리에 저장된 명령어를 읽고 해당 명령어를 해석하고 실행하는 부품
CPU의 구성요소 중 중요한 세 가지는 산술논리연산장치(ALU), 레지스터, 제어장치가 존재한다.
ALU는 계산을 위해 존재하는 부품으로 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산을 담당한다.
레지스터는 CPU내의 작은 임시 저장장치로, 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장한다.
제어장치는 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치이다.
여기서 제어 신호란 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 전기신호이다.
보조기억장치
메인 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다고 했는데, 메인 메모리는 가격이 비싸고 전원이 꺼지면 휘발된다는 단점을 갖고있다.
따라서 메모리보다 저렴하면서 크기도 크고 전원이 꺼지더라도 저장된 내용이 사라지지 않는 저장장치가 바로 보조기억장치이다.
HDD, SSD, SD카드, USB등이 존재한다.
입출력장치
마이크, 스피커, 프린터, 마우스, 키보드 등 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
보조기억장치도 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 것으로 입출력 장치로 볼 수 있지 않냐는 질문이 있는데, 사실 경계가 모호하며 보조기억장치와 입출력장치를 주변장치로 통칭하기도 한다.
메인보드와 시스템 버스
지금까지 설명한 모든 부품들은 전부 메인보드를 통해 연결되는데, 이렇게 연결된 부품들이 서로 정보를 주고받기 위해서 버스라는 통로를 이용한다.
버스에는 여러 종류가 있지만 컴퓨터의 핵심 부품을 연결할 때 가장 중요한 버스는 시스템 버스이다.
시스템 버스는 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구성되어 있다.
주소버스: 주소를 주고받는 통로
데이터 버스: 명령어와 데이터를 주고받는 통로
제어 버스: 제어 신호를 주고받는 버스
메모리 값 읽기
메모리 값 쓰기
