혼자 공부하는 컴퓨터구조

0과 1로 표현되는 정보에는 데이터와 명령어가 있음CPU (Central Processing Unit)주기억장치(메모리) main-memory보조기억장치 (secondary storage)입출력장치 (I/0 Device)메모리에 저장된 명령어를 읽고, 해석하고, 실행하

정보 단위 컴퓨터가 이해하는 가장 작은 정보 단위는 비트 즉, 비트는 0과 1을 표현할 수 있는 가장 작은 정보 단위 n비트는 2ⁿ가지의 정보 표현 가능 프로그램은 수많은 비트로 이루어짐 보통 비트보다 더 큰 단위를 사용(ex. byte, kb, mb, gb, tb)

문자집합 : 컴퓨터가 인식하고 표현할 수 있는 문자의 모음 인코딩 : 문자들을 컴퓨터가 이해할 수 있는 0과 1로 변환하는 과정 디코딩 : 0과 1로 표현된 문자 코드를 사람이 읽을 수 있는 문자로 변환하는 과정 > ## 아스키 코드 (ASCII Code) 초창기

고급 언어로 작성된 소스 코드를 실행시키려면 저급 언어(명령어)로 변환해야 함사람을 위한 언어대부분의 프로그래밍 언어(C, C++, Java, Python 등등)컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어명령어로 이루어짐2가지 종류(기계어, 어셈블리어) 존재기계어0과

전처리기(preprocessor) → 컴파일러(compiler) → 어셈블러(assembler) → 링커(linker)컴파일하기 전에 처리할 작업들외부에 선언된 소스 코드, 라이브러리 포함 (ex. - 매크로 변환 (ex. - 컴파일할 영역 명시 (ex. 전처리가 완료

> "혼자 공부하는 컴퓨터구조+운영체제".강민철.https://www.youtube.com/playlist?list=PLVsNizTWUw7FCS83JhC1vflK8OcLRG0Hl (2023.04.02) 책과 강의를 통해 학습한 내용을 요약 정리했습니다.

Input레지스터로부터 피연산자, 제어장치로부터 제어 신호Output연산에 대한 결과값을 레지스터에 저장, 플래그를 플래그 레지스터에 저장(플래그: 추가적인 상태 정보)제어 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 부품(제어 신호: 컴퓨터 부품을 관리하고 작동시키기 위한 일종

프로그램 카운터메모리에서 읽어 들일 명령어의 주소를 저장명령어 레지스터해석할 명령어 저장 (방금 메모리에서 읽어 들인 명령어)메모리 주소 레지스터메모리의 주소 저장 (CPU가 읽어 들이고자 하는 주소를 주소 버스로 보낼 때, 거치는 레지스터)메모리 버퍼 레지스터메모리와

: 명령어들은 일정한 주기가 반복되면 실행됨. 이 주기를 명령어 사이클이라 함.인출 사이클: 메모리에 있는 명령어를 CPU로 가지고 오는 단계실행 사이클: 제어장치가 명령어 레지스터에 담긴 값을 해석하고, 제어 신호를 발생시키는 단계간접 사이클: 메모리 접근이 더 필요

클럭 신호에 맞춰 명령어들이 실행된다.그래서 클럭 신호를 빠르게 반복하면 명령어 사이클을 더 빠르게 작동시킬 수 있다.하지만, 이는 한계가 있는데 발열이 생기기 때문이다.전통적인 관점: CPU는 '명령어를 실행하는 부품'으로 원칙적으로 하나만 존재하지만, 기술의 발전으

명령어를 동시에 처리하여 CPU를 쉬지 않고 작동시키는 기법종류: 명령어 파이프라이닝, 슈퍼스칼라, 비순차적 명령어 처리명령어 처리되는 과정을 클럭 단위로 나눠보면 일반적으로1\. 명령어 인출 (Instruction Fetch)2\. 명령어 해석 (Instruction

CPU가 이해할 수 있는 명령어들의 모음CPU의 언어하드웨어가 소프트웨어를 어떻게 이해할지에 대한 약속이름에 있는 Computer를 CPU라고 생각해도 됨복잡하고 다양한 명령어 집합을 활용명령어의 형태와 크기가 다양한 가변 길이 명령어장점상대적으로 적은 수의 명령어로

실행할 프로그램의 명령어와 데이터가 저장휘발성 저장 장치용량이 크면 많은 프로그램들을 동시에 실행하는 데 유리DRAM, SRAM, SDRAM, DDR SDRAM저장된 데이터가 동적으로 사라지는 RAM데이터 소멸을 막기 위해 주기적인 재활성화 필요소비 전력↓, 가격↓,

메모리 입장에서 바라본 주소실제 저장된 하드웨어상의 주소CPU와 실행 중인 프로그램 입장에서 바라본 주소실행 중인 프로그램 각각에게 부여된 0번지부터 시작하는 주소물리 주소와 논리 주소 간의 변환을 해줌CPU가 발생시킨 논리 주소에 베이스 레지스터 값을 더하여 논리 주

: 각기 다른 용량과 성능의 저장 장치들을 계층화하여 표현한 구조CPU와 메모리 사이에 위침레지스터보다 용량 크고, 메모리보다 빠른 SRAM 기반 저장 장치메모리에서 CPU로 매번 데이터를 가져오면 시간이 오래 걸리기 때문에, 사용할 일부 데이터를 미리 캐시 메모리로

하드 디스크플래시 메모리자기적인 방식으로 데이터를 저장플래터자기 물질로 덮여 있어 수많은 N극과 S극을 저장 (N극과 S극은 0과 1의 역할)일반적으로 여러 겹을 사용해서 하드 디스크 만듬 (많은 양의 데이터를 저장하기 위해)양면을 모두 사용할 수 있음 (양면 플래터를

하드 디스크플래시 메모리전기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 반도체 기반 저장 장치다양한 곳에서 널리 사용 (보조기억장치 범주에만 속한다고 단정 ㄴㄴ)주기억장치 ROM, 일상적으로 쓰는 거의 모든 전자제품 안에 플래시 메모리가 있음셀플래시 메모리에서 데이터를 저장하는

주로 하드 디스크와 SSD를 사용하는 기술데이터의 안전성, 높은 성능을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 하나의 논리적 보조기억장치처럼 사용하는 기술RAID 구성 방법의 표현RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAI

입출력장치는 종류가 너무 많음 (즉, 정보를 주고받는 방식을 규격화하기 어려움)일반적으로 CPU와 메모리의 전송률은 높지만 입출력장치의 데이터 전송률은 낮음 (전송률의 차이는 통신을 어렵게 함)전송률: 데이터를 얼마나 빨리 교환할 수 있는지 나타내는 지표CPU와 입출력

프로그램 입출력인터럽트 기반 입출력DMA 입출력프로그램 속 명령어로 입출력장치를 제어하는 방법CPU가 프로그램 속 명령어를 실행하는 과정에서 입출력 명령어를 만나면 CPU는 입출력장치에 연결된 장치 컨트롤러와 상호작용하여 수행CPU가 장치 컨트롤러의 레지스터 값을 읽고