01-1 컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유
- 컴퓨터 구조 지식을 알면 문법에 맞는 코드만 작성할 줄 아는 개발자를 넘어 다양한 문제를 스스로 해결할 줄 아는 개발자가 될 수 있다
- 컴퓨터 구조를 이해하면 프로그래밍 언어의 문법만으로는 알기 어려운 성능, 용량 비용을 고려하여 개발할 수 있다.
01-2 컴퓨터 구조의 큰 그림
우리가 알아야 할 컴퓨터 구조 지식은 크게 두 가지이다.
- 컴퓨터가 이해하는 정보 : 0과 1로 표현된 정보
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데이터 : 컴퓨터가 처리하는 정보 자체
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명령어 : 컴퓨터에게 무엇을 하라고 지시하는 것
컴퓨터 : “명령어를 처리하는 기계” 라고 말할 수 있다.
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- 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품
- CPU (중앙 처리 장치)
- ALU(산술논리연산장치), 제어장치, 레지스터 존재
- 메모리 (주기억장치)
- RAM과 ROM 두가지가 있는데, 주로 RAM이라고 생각하면 된다.
- 보조기억장치
- 입출력장치
- CPU (중앙 처리 장치)
- 메인보드 안에 시스템 버스가 있는데, CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치는 모두 시스템 버스와 연결되어 있다.
메모리
- 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
- 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
- 컴퓨터가 빠르게 동작하기 위해서 메모리 속에 명령어와 데이터의 위치가 정돈되어 있어야 한다. ⇒ 메모리에는 저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소라는 개념이 사용됨.
CPU
- 컴퓨터의 두뇌
- 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 역할을 한다.
- CPU 내부 구성 요소
- 산술논리연산장치(ALU) : 컴퓨터 내부에서 수행되는 계산 수행
- 레지스터 : 작은 임시 저장 장치
- 제어장치 : 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석
- ex) CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶으면 메모리 읽기라는 제어 신호를 보냄.
- 반대로 어떤 값을 저장하고 싶을 땐 메모리 쓰기라는 제어 신호 보냄.
보조기억장치
- 메모리는 1) 가격이 비싸 저장 용량이 적다, 2) 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다는 단점이 있음. ⇒ 이러한 단점을 보완하고, 메모리를 보조할 수 있는 저장 장치가 보조기억장치 ex) USB 메모리, 하드 디스크, DVD, CD-ROM, SSD 등
입출력장치
- 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치 ex) 프린터, 마이크, 스피커, 마우스, 키보드 등
Q) 보조기억장치도 결국 입출력장치가 아닌가?
A) 보조기억장치도 입출력장치의 일종으로 볼 수 있고, 그런 의미에서 주변장치라고 통칭하기도 한다.
다만, 보조기억장치는 일반적인 입출력장치에 비해 메모리를 보조한다는 특별한 기능을 수행한다.
메인보드와 시스템 버스
메인보드 (= 마더보드)
- 여러 컴퓨터 부품을 부착할 수 있는 슬롯과 연결 단자 존재
버스
- 메인보드 내부에 존재하는 통로
- 여러 버스 가운데 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스가 시스템 버스
- 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구성
