컴퓨터 과학(Computer Science)
컴퓨터와 컴퓨팅 기술에 관련된 이론, 설계, 개발, 응용, 분석 등을 다루는 학문 분야
컴퓨터 구조
컴퓨터의 구조는 크게 두 가지를 배운다.
1. 컴퓨터가 이해하는 정보
2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품
컴퓨터가 이해하는 정보
유저가 만들고 실행하는 모든 프로그램들은 두 가지 정보(데이터, 명령어)로 이루어져 있다.
- 데이터
- 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보.
- 컴퓨터와 주고받는/내부에 저장된 정보를 데이터라 통칭하기도 함.
Ex) '안녕하세요'
- 명령어
- "컴퓨터는 결국 명령어를 처리하는 기계이다."
- 컴퓨터를 실질적으로 움직이는 정보
- 데이터는 명령어를 위한 일종의 재료
Ex) '안녕하세요'를 출력하라*실제로 명령어는 이런식으로 생겼다.
개발자가 작성한 소스코드를 내부적으로 이러한 명령어처럼 변환해서 실행한다.
이러한 명령어들을 사람이 읽기 쉽게 변환해주는 언어가 '어셈블리어'이다.
Ex)
컴퓨터의 네 가지 핵심 부품
- CPU
- 메모리에저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 부품이다.
ALU : 산술논리연산장치(계산기)
레지스터 : CPU 내부의 작은 저장장치
제어장치 : 제어신호를 내보내고, 명령어를 해석하는 장치
*제어신호 : 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 전기신호(메모리 읽기, 쓰기 신호 등..)
- 메모리(RAM, ROM) *RAM을 위주로 내용을 다룰 예정
*RAM의 특징 : 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다.(휘발성 저장장치)
- '현재 실행되는' 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
- 프로그램이 실행되려면 메모리에 저장되어 있어야 한다.
- 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.
*N번지 : 메모리에 저장된 명령어와 데이터의 위치정보
- 보조기억장치
- 전원이 꺼져도 저장이 가능하다.
- 용량이 크고 가격이 메모리(RAM)에 비해 비교적 저렴하다.
- Ex) USB, HDD, SSD등이 있다.
- 입출력장치
- 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품.
- Ex) 모니터, 키보드, 마우스, 프린터등이 있다.
메인보드 & 버스(시스템)
- 메인보드에 연결된 부품은 버스를 통해 정보를 주고 받는다.
- 버스는 컴퓨터의 부품끼리 정보를 주고받는 일종의 통로이다.
- 다양한 종류의 버스가 있다.
- 컴퓨터의 핵심 부품(CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치)을 연결하는 버스는 시스템 버스이다.
시스템 버스
내부 구성
- 주소 버스 : 주소를 주고받는 통로
- 데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고받는 통로
- 제어 버스 : 제어 신호를 주고받는 통로
메모리 읽기
https://www.youtube.com/watch?v=LBqJwmFMQHI&list=LL&index=1&t=1178s 내용을 참고.
eggs before hatching