혼공컴운 챕터 1, 2, 3

1. 컴퓨터 구조 시작하기

1-1 컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유

• 성능, 용량, 비용

1-2 컴퓨터 구조의 큰 그림

정보

• 데이터
• 명령어

핵심 부품 - 메인 보드

• 중앙처리장치 CPU
  • 산술논리연산장치 ALU: 계산
  • 레지스터: 제어 신호 해석
  • 제어장치: 제어 신호 발생, 명령어 해석. ex) 메모리 읽기, 쓰기
• 주기억장치 메모리
  • 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터 저장
  • 주소
  • 종류
    • RAM
    • ROM
• 보조기억장치
  • 전원 꺼진 후에도 메모리 저장
• 입출력장치: 마우스, 키보드 ...
• 시스템 버스
  • 위 4가지 부품의 정보 교환
  • 주소 버스
  • 데이터 버스
  • 제어 버스

2. 데이터

2-1 0과 1로 숫자를 표현하는 방법

• 비트 - 바이트 - kB - MB - GB - TB
• 워드 word: CPU가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기.
  • half word, full word, double word.
  • x86 CPU: 32비트 워드, x64 CPU: 64비트 워드
• 이진수
  • 음수: 2의 보수 + 1, 플래그 flag 필요
• 16진법: 0x10 방식으로 사용

2-1 0과 1로 문자를 표현하는 방법

• 문자 인코딩, 디코딩
• 아스키 코드: 7bit, 128 문자
• 확장 아스키 코드: 8bit, 256 문자
• EUC-KR: 한글 인코딩. 2bytes
  • 완성형 인코딩
• CP949: EUC-KR 확장형
• 유니코드
• UTF-8: 유니코드 문자에 부여된 값 인코딩

3. 명령어

3-1 소스 코드와 명령어

• 저급언어
  • 기계어
  • 어셈블리어
• 고급언어
  • 컴파일 언어
    • 소스코드 전체를 변환, 속도 빠름
    • 오류 존재시, 컴파일 실패
    • 소스코드(고급언어) - 컴파일러(컴파일) -> 목적코드(저급언어)
  • 인터프리터 언어
    • 한 줄씩 코드 실행, 속도 느림
    • 인터프리터
• 목적 파일: 목적 코드로 이뤄진 파일 ex) .exe
• 실행 파일: 실행 코드로 이뤄진 파일
  • 링킹: 여러 실행 파일의 기능을 연결 ex) B파일에서 A파일의 값을 더하시오 라는 명령어

3-2 명령어의 구조

• 명령어
  • 연산 코드 operation code 연산자 - 연산 코드 필드에 존재
    • 데이터 전송: MOVE, STORE, LOAD(FETCH), PUSH, POP
    • 산술/논리 연산: ADD, SUBTRACT, AND, OR, COMPARE, INCREMENT, DECREMENT ...
    • 제어 흐름 변경: JUMP CONDITIONAL JUMP, HALT, RETURN
    • 입출력 제어: READ(INPUT), WRITE(OUTPUT), START IO, TEST IO
  • 오퍼랜드 operand 피연산자 - 오퍼랜드 필드 (주소 필드)에 존재
    • 오퍼랜드 자체보다 메모리 주소, 레지스터 이름으로 다룸
    • 0, 1, 2, 3-주소 명령어: 필요한 오퍼랜드 수에 따라 나뉨
• 주소 지정 방식
  • 즉시 주소 지정 방식
    • 연산할 데이터를 직접 오퍼랜드 필드에 명시
  • 직접 주소 지정 방식
    • 유효 주소(메모리)를 오퍼랜드 필드에 명시
  • 간접 주소 지정 방식
    • 유효 주소의 주소를 오퍼랜드 필드에 명시. 메모리 접근 2번. 느림
  • 레지스터 주소 지정 방식
    • 연산할 데이터를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 명시
  • 레지스터 간접 주소 지정 방식
    • 연산할 데이터를 메모리에 저장, 그 주소를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 명시. 빠름
• 스택과 큐
  • 스택: 후입 선출 LIFO.
  • 큐: 선입 선출 FIFO.

미션