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개발자가 컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유?
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컴퓨터 구조를 이해하고 있다면 문제 상황을 빠르게 진달할 수 있고, 해결의 실마리를 다양하게 찾을 수 있다.
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개발할 때 문제 없이 작동했던 코드가 실제 사용 시에는 작동하지 않는 상황이 비일비재
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개발한 프로그램이 어떤 환경에서 어떻게 작동하는지 잘 이해하고 있어야 성능, 용량, 비용 문제 발생 시 해결이 가능, 프로그래밍 언어의 문법을 알아서는 해결하기 어렵다.
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- 컴퓨터 구조
- 컴퓨터가 이해하는 정보 => 데이터, 명령어
- 컴퓨터의 4가지 핵심 부품=> CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치
컴퓨터가 이해하는 정보
- 데이터(data)란?
- 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지 동영상과 같은 정적인 정보
- 명령어(instruction)란?
- 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보
컴퓨터의 4가지 핵심 부품
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중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)
- ALU (산술 논리 장치) => 계산기
- 레지스터 => 작은 임시 저장 장치, 프로그램을 실행하는데 필요한 값들을 임시 저장
- 제어장치 => 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치
- 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 부품
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주기억장치(main memory)
- 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
- 전원이 꺼지면 데이터가 날아간다.
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보조기억장치(secondary stroage)
- 전원이 꺼져도 보관할 프로그램을 저장하는 부품
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입출력장치(I/O Device)
- 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품
- 키보드, 마이크, 마우스 등등
- 위의 핵심 부품들은 모두 메인보드(main board)라는 판에 연결되는데 여러 컴퓨터 부품을 부착할 수 있는 슬롯과 연결 단자가 있다.
- 메인보드에 연결된 부품들은 서로 정보를 주고받을 수 있는데, 이는 메인보드 내부에 버스라는 다양한 종류의 통로가 있기 때문이다.
- 컴퓨터의 4가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스는 시스템 버스(system bus) 이다.
- 주소버스(주소를 주고받음), 데이터버스(명령어와 데이터를 주고받음), 제어 버스(제어 신호를 주고받음) 가 있다.
아래의 영상을 참조하면 메인보드에서 시스템버스를 통해 핵심 장치들이 어떻게 동작하는지 쉽게 이해할 수 있다.
