[Computer architecture] 1.4 Under the Covers

Computer basic functions

• inputting data, outputting data, processing data, storing data

The five classic components of a computer

• input, output, memory, datapath, control
  datapath + control = processor

control : datapath, memory, input, output에 operations을 결정하는 signal을 보낸다.

• frame buffer : image를 저장하는 buffer

Opening the Box

• CPU : central processor unit
  - datapath, control, cache memory로 구성된다.

  • datapath : arithmetic operation 수행
  • control : datapath, memory, I/O device 사용 제어

• Memory
  - DRAM(dynamic random access memory) : instructions + data of a program

  • Cache memory : a small, fast memory DRAM을 위한 buffer의 역할을 한다. SRAM으로 되어있음.
  • SRAM : 빠르지만 집적도가 낮아 cost가 높다.

• ISA(Instruction set architecture) : abstraction - interface between the hardware and the lowest-level software. 최하위 레벨의 프로그래밍 인터페이스로 프로세서가 실행할 수 있는 모든 명령어를 포함한다. -> 프로그래머는 세부사항들을 고려하지 않고 HW와 독립적으로 기능을 설계할 수 있게된다.

• ABI(Application binary interface) : low-level instruction과 operating system의 interface.

A Safe Place for Data

• volatile memory : 전력이 사라지면 data가 소멸되는 메모리.
  - 데이터와 프로그램들이 사용될 때 유지하는 용도
  • main/primary memory
  • DRAM
• nonvolatile memory : 전력이 사라져도 data가 유지되는 메모리.
  - 데이터와 프로그램들이 사용될 때 저장하는 용도
  • secondary memory
  • magnetic disks
  • flash memory : standard memory for PMDs

Communicating with Other Computers

• Networked computer의 major advantages
  - communication : 컴퓨터간의 정보의 교환
  - resource sharing : 네트워크를 통해 I/O devices 공유
  - nonlocal access : 먼 거리도 연결 가능

Reference

[1] D. Patterson and J. Hennessy, ⌜Computer Organization and Design, 5th Edition⌟ , chapter 1