하드웨어

CPU(Central Processing Unit) 중앙처리장치

Central Processing Unit: 중앙처리장치
보통 데스크탑 CPU처럼 하나의 칩으로 된 것은 microprocessor라 한다.

구성

제어장치(Control Unit)

• CPU에서 일어나는 모든 작업을 통제하고 관리한다
• 프로그램 명령어를 해석하고 실행한다
• 다른 장치들에게 제어 신호를 보내서 동작을 지시한다

연산장치(Arithmetic Logic Unit,ALU)

• 제어장치의 신호에 따라 사칙연산과 논리연산을 수행한다

레지스터(Register)

• 명령어나 데이터, 연산결과 등을 저장하는 장소

Memory 기억장치

레지스터

CPU에 포함되어 있지만 메모리의 종류 중 하나

캐시 (로컬 메모리)

• CPU와 RAM 중간에 있는 저장소.
• 용량은 적지만 고속이며 액세스 가능하다.
• 주기억장치(RAM, ROM)의 접근 시간과 CPU와의 속도 차이를 줄이기 위해 사용한다.
• 자주 필요하는 프로그램 일부와 데이터를 저장하여 동작한다.
• 전원이 안들어가면 데이터 보관이 안된다(휘발성)

주기억장치(RAM, ROM)

Random Access Memory

• 실행중인 프로그램과 이에 필요한 데이터를 저장하는 장치
• 전원 차단시 모든 데이터 삭제(휘발성)
• 컴퓨터 작동은 읽기→처리→쓰기(저장)의 과정으로 작동한다. 작동하면서 주기적으로 RAM과의 소통을 하는데 만약 OS가 64bit면 한번 소통할 때 64bit의 데이터를 읽는다는 의미

Read Only Memory

• 부팅시 동작하는 바이오스 프로그램을 저장하는 장치
• 비휘발성 기억장치

보조기억장치(HDD, SDD 등)

• 프로그램과 데이터를 영구히 저장하는 장치
• 필요에 따라 주기억장치에 프로그램과 데이터를 전송
• 가상 메모리 개념으로 주기억장치처럼 사용 가능

I/O 장치

입력장치

• 키보드, 마우스, 스캐너 등 외부 데이터를 컴퓨터로 보내거나 읽어드리는 장치

출력장치

• 모니터, 프린터와 같이 컴퓨터의 처리 결과를 사람들이 알아 볼 수 있는 형태로 변환(표현)하는 장치

시스템 버스

하드웨어 구성 요소들을 물리적으로 연결해주는 선

구성

데이터 버스

• CPU와 다른 장치를 이어주는 버스
• 양방향으로 (데이터, 명령어), (연산결과) 전송

주소 버스

• 정확한 데이터 전송을 위해 저장장치에 주소를 지정을 해줘야한다
• CPU가 주기억장치나 입출력 장치에 기억장치의 주소를 전해주는 단반향 버스

제어 버스

• 주소 버스와 데이터 버스는 모든 장치에 적용이 되기 때문에 제어가 필요함
• CPU의 제어 신호를 전달하는 통로 역할
• 읽기, 쓰기 둘 다 수행하는 양방향 버스
• 종류: 기억장치 읽기 및 쓰기, 버스 요청 및 승인, 인터럽트 요청 및 승인, 클락, 리셋 등