학습요약4>16강1 컴퓨터 구조

개프꼬·2023년 2월 9일
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※블로그 내용은 저 '개인'의 기준으로 더 필요하다고 생각되는, 또는 한번 더 짚어보는 의미로 직접 필기한 것입니다. 수희 혼자 볼라고 쓴 블로그

1.컴 구조 강의소개

기술 면접과 꼭 필요한 컴공(CS)지식 정리.
핵심 정리할 5대 과목>

  • 운영체제
  • 시스템 프로그래밍
  • 서버기술
  • 네트워크
  • 데이터 베이스

*CODE책 참고서 : 하드웨어 소프트웨어에 대해 새로운 시각으로 설명.
0과1로 어떡해 시작됐는지에대한 설명


2. 컴퓨터 3대 구성 요소 이해>

  • 컴퓨터 시스템=하드웨어+소프트웨어
  • 주요 소프트웨어: 운영체제+응용 프로그램
  • 주요 하드웨어: CPU중앙처리장치, 메모리,스토리지,넷워크 등

폰노이만 구조(컴퓨터 구조)>
메모리에 프로그램과 데이터 저장. 1개씩 꺼내서 cpu로 연산
프로그램 실행 시키려면 메모리장 저장을 먼저 하고,cpu가 메모리에 있는것을 하나씩 읽음

  • 폰노이만 구조는 cpu,메모리,프로그램으로 구성>
    폰노이만 이전에는 컴 다른 작업시, 스위치설치 전선재배치 데이터 전송 신호처리 했는데
    지금은 소프트웨어만 교체하면 됨. 프로그래머라는 직업이 생기게 됨.




    컴퓨터 주요 구성요소 3가지 핵심
  • cpu :
    연산(alu): 산술 연산(덧셈)/논리 연산(if)_
    제어: 컨트롤 디바이스/ 입출력장치, 메모리, alu동작제어
  • 메모리:
    코드와 데이터를 저장하는 장치.
    (주기억장치)내부기억 장치: cpu안에 레지스터,캐쉬_dram등 메모리(램,ram,ddr4)
    (보조기억장치: 비교적 느림)외부기억 장치: ssd,hdd
  • io 디바이스(입출력장치)
    입력장치는 마우스/키보드/터치패드 등
    출력장치는 모니터/프린터/스피커 등

★bus버스: 위 세가지 cpu,메모리,io를 연결해주는 것
개별적인 io디바이스들을 연결해주고 데이터를 송수신해주는 장치.
시스템 버스는 메인보드칩셋에서 지원(컴터 조립)


3.비트로 문자와 숫자 표현 이해>

신호,전기를 끄고 킨다(0과1) 이 두가지로 컴퓨터가 동작함.
★생각,사고의 발전
0과 1 = 비트


4~5.AND , OR 게이트와 전구 이해+이해>

논리 연산(if) :
and gate 연산(2개의 input과 1개의 output)
not gate / or gate / and gate
Nand gate( and와 결과값과 반대) /Nor gate (or의 결과값과 반대)
부울 대수식(16강 컴퓨터구조 5번영상에 5분5초)

복잡도를 낮추기 위해 쉬운 기술을 익히는 개발자일수록 관련 기술을 숨김.
그러나 깊은 이해가 필요한 경우 그 관련 기술을 이해하고 있어야 함.(깊게 이해,해결)


6.반가산기와 전가산기 동작이해>★★어려움

carry(가산기) 1+1=0, 0과 1로만 이루어 져서^^2는 없어요~ 0으로 넘어가
★즉! carry=자리올림

기존 논리 게이트로는 sum을 만들수 없다.
그래서 논리게이트와 or와 nand 게이트를 연결해 보면?가능

  • xor 게이트(가산기) : or와 nand게이트에 and게이트를 연결할 경우, xor 게이트와 동일값 가능.

    1과 1비트 계산할때 sum과 carry가 필요했음.=1비트
    sum게이트는 xor을 이용하면 계산이 가능
    carry는 and을 이용하면 계산이 가능

  • 반 가산기: 두 bit(비트)를 덧셈하는 가산기.

  • 전 가산기: 두 비트 외, carry까지 계산할 수 있는 가산기(반가산기의 반대?!)
    각각 하나의 비트인 a와 b를 더해서 합 S와 자리올림(carry) C를 출력하는 조합논리회로


7.반가산기와 전가산기 동작이해>★★어려움

  • 전가산기(여러자리 계산 가능) ex)8비트 전가산기. 한자리당 1비트.
    2에 16승. 16비트 전가산기. 16비트 2개 이어져서 32비트. 32비트 2개 이어져서 64비트.

  • Oscillator란 오실리레이토? input이 0이면 0, output은 1, 하지만 output 1은 다시 input 0으로..
    output값은 0과 1을 반복할 것임 .. 이런 회로를 오실리레이토라 해.
    클럭을 만들 수 있다.

  • 클럭이란? 단위. 예를들어 cpu가 2.5ghz(헤르츠)일때 1ghz=1000mhz=1,000,000hz
    1,000,000 *곱하기 2.5ghz 만큼의 클럭이 실행이 된다..

  • 오버클럭이란? cpu 업그레이드 하는것.

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