[컴퓨터구조] 1. 컴퓨터 구조 시작하기

1-1. 컴퓨터가 이해하는 정보 2가지

데이터: 숫자, 문자, 이미지, 영상 등의 정적인 정보

명령어: 컴퓨터를 실질적으로 움직이게 하는 정보, 데이터는 명령어를 위한 재료

ex) 1과 2를 더하라 → 1, 2는 데이터, ‘~과 ~를 더하라’ 는 명령어

 

1-2. 컴퓨터 주요 부품 4가지 + 메인보드

CPU, 주기억장치(=메모리, RAM), 보조기억장치, 입출력장치

 

주기억장치(=메모리, RAM)

현재 실행 중인 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 장치.

메모리는 각 저장 공간마다 주소를 갖는다. (주소는 컴퓨터가 현재 필요로 하는 데이터나 명령어의 위치를 특정하는 데 사용된다.)

 

CPU

메모리에 저장된 정보를 일고, 해석하고 실행하는 부품

크게 다음 3가지 장치로 구성

• ALU: 논리적 연산을 수행하는 장치. 계산기 역할
• 레지스터: 연산에 필요한 데이터를 임시로 저장하는 장치.
• 제어 장치: 제어 신호를 보내고 명령어를 해석하는 장치. 제어 신호란 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 전기신호. 대표적으로 메모리 읽기 신호(=CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 때)와 메모리 쓰기 신호(=CPU가 메모리에 값을 저장하고 싶을 때)가 있음.

 

보조기억장치

주기억장치를 보조하면서 보관이 필요한 정보를 저장하는 장치

ex) HDD, USB, SDD 등

 

입출력장치

컴퓨터 외부에 연결되어 내부와 데이터를 주고 받는 장치

ex) 모니터, 키보드, 마우스 등

 

메인보드(=마더보드)

컴퓨터 주요 부품을 장착하는 보드

‘버스’라 불리는 통로를 통해 부품 간 통신을 가능하게 한다.

주요 장치 4가지(CPI, RAM, 보조기억, 입출력)들이 통신하는 버스는 시스템 버스라 부름.

시스템 버스는 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구성되어 있고 각 버스마다 전송하는 데이터 종류가 달라진다.

 

CPU와 메모리의 명령어 실행 과정

제어장치가 메모리 읽기 신호를 통해 메모리의 특정 주소에 저장된 명령어를 읽어 들인다

제어 장치가 읽어 들인 명령어를 해석한다.

해석된 명령어를 수행하기 위해 필요한 제어 신호를 새로 전송한다. ex) 명령어 수행을 위해 메모리에 저장된 또 다른 데이터가 필요하면 메모리 읽기 신호를 전송

메모리로부터 데이터를 읽어서 레지스터에 저장.

ALU는 레지스터에 저장되어 있는 명령어와 데이터로 연산을 수행 -> 연산 결과는 레지스터에 저장

다음 명령어 수행을 위한 메모리 읽기 신호 전송 -> 메모리의 다음 주소로 접근

읽어 들인 명령어 해석

(이번엔 연산 결과 저장 명령어일 경우) 메모리 쓰기 신호를 전송

레지스터에 저장된 연산 결과를 메모리의 지정된 주소(아마도 명령어에 있었을 것.)에 저장한다.

 

* 본 글은 인프런 강의 '혼자-공부하는-컴퓨터구조-운영체제' 를 참고하여 작성되었으며 그림의 출처 또한 동일합니다.