[CS] 컴퓨터 구조 (Feat. 11주차)

컴퓨터 구조의 큰그림

컴퓨터 구조는 컴퓨터가 이해하는 정보와 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품으로 이루어져 있다.

컴퓨터가 이해하는 정보는 다시 데이터와 명령어로 이루어져 있다.

 

"전원을 켜라"라고 할 때, "전원"이 데이터이며, "데이터를 켜라"가 명령어이다.

 

* 인코딩: 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태로 데이터를 변환하는 것

* 디코딩: 사람이 이해할 수 있는 형태로 변환하는 것

 

컴퓨터의 네 가지 핵심 부품에는 중앙처리장치(CPU), 주기억장치(메모리), 보조기억장치, 입출력장치가 있다.

 

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메인보드의 구조

https://hongong.hanbit.co.kr/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EC%9D%98-4%EA%B0%80%EC%A7%80-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EB%B6%80%ED%92%88cpu-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EB%B3%B4%EC%A1%B0%EA%B8%B0%EC%96%B5%EC%9E%A5/

메인보드 (혹은 마더보드)

: 부품들을 장착하는 토대가 되는 보드

 

시스템버스

: 핵심 부품 간 정보(데이터, 명령어) 이동은 모두 시스템 버스를 통함

 

입출력장치

: 마우스, 키보드, 모니터와 같이 입력 받고 출력 보여주는 장치들

 

주기억장치(메모리)

: 모든 실행중인 프로그램은 메모리 내에 저장. 메모리는 휘발성으로 전원이 꺼지면 사라짐

 

보조기억장치

: 당장 사용하지 않는 정보들을 저장. 비휘발성으로 전원이 거져도 사라지지 않음

 

중앙처리장치(CPU)

• ALU: 산술논리연산장치, 계산기 역할
• 레지스터: 작은 임시 저장 장치, 프로그램 실행에 필요한 값 임시 저장
• 제어장치: 제어 신호 내보내고, 명령어 해석하는 장치

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CPU 동작 원리

     < 메모리 >

[1번] 더해라 3번과 4번을

[2번] 저장해라 결과를

[3번] 34

[4번] 20

[5번]

 

1. 제어장치에서 "1번 메모리 읽기"라는 제어 신호를 보냄

→ 제어 신호는 시스템 버스를 통해서 주고 받으며 메모리에는 데이터와 명령어가 저장

≫ 시스템 버스가 메모리에서 "더해라 3번과 4번을"를 가지고 이동

 

2. 메모리 내의 정보를 레지스터에 임시로 저장 & 제어장치가 정보 해석해서 다음 동작 수행

≫ 시스템 버스가 레지스터에 "더해라 3번과 4번을"를 저장

≫ 제어장치로 가져가서 정보 해석

≫ 시스템 버스가 다시 메모리로 가서 3번과 4번을 읽음

 

3. 메모리에서 읽어온 데이터를 레지스터에 저장하고 ALU에 보내 연산하고 레지스터에 저장

≫ 시스템 버스가 레지스터에 34와 20을 저장

≫ ALU에 보내서 34+20 연산을 수행

≫ 결과값 54를 다시 레지스터에 저장

 

4. 제어장치에서 "2번 메모리 읽기"라는 제어 신호를 보냄

≫ 시스템 버스가 메모리에서 "저장해라 결과를"를 가지고 이동

 

5. 메모리 내의 정보를 레지스터에 임시로 저장 & 제어장치가 정보 해석해서 다음 동작 수행

≫ 시스템 버스가 레지스터에 "저장해라 결과를"을 저장

≫ 제어장치로 가져가서 정보 해석

 

6. "저장된 결과를 5번 메모리에 저장"하라는 제어 신호를 보냄

≫ 시스템 버스가 결과값 54를 가지고 메모리로 이동해서 5번 메모리에 저장

 

 

추가적인 참고자료: https://hongong.hanbit.co.kr/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EC%9D%98-4%EA%B0%80%EC%A7%80-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EB%B6%80%ED%92%88cpu-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EB%B3%B4%EC%A1%B0%EA%B8%B0%EC%96%B5%EC%9E%A5/

[컴퓨터 구조] CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치를 알아보자