[CS - 컴퓨터구조 ] 컴퓨터 구조 공부, 첫 걸음!

컴퓨터 구조 학습을 들어가기 전에, 어떤걸 배우는지 파악해보려 한다. 

 

컴퓨터 구조는 크게 컴퓨터가 이해하는 정보인 데이터와 명령어에 대한 학습과

핵심 부품인 CPU, 메모리와 캐시 메모리 , 보조 기억 장치, 입출력 장치로 나뉜다. 

 

컴퓨터가 이해하는 정보는 데이터와 명령어이고, 데이터는 0,1 의 숫자로 표현하거나 문자로 표현될 수 있다. 

이때 데이터는 명령어에 대한 종속적인 정보, 명령의 대상 , 명령어의 재료이다! 

 

이때 명령을 실행하는 주체는 CPU 이고, 

CPU 의 종류에 따라 실행 가능한 세부적인 명령어의 종류와 처리가 달라질 수 있다. 

1. 명령어의 종류

2. 명령어 사이클 

에 대해서 공부 할 수 있다. 

 

 

컴퓨터의 핵심 부품인 CPU , 메모리와 캐시 메모리 , 보조 기억 장치 , 입출력 장치!!

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CPU - Central Processing Unit

CPU 는 데이터나 명령어 같은 정보를 읽고 해석하고 실행하는 부품이다. 

CPU 의 구성요소는 산술 논리 연산 장치인 ALU , 제어 장치 , 레지스터로 구현 되어있다. 

 

 

간략히 보자면 산술 논리 연산 장치인 ALU 는 Arithmetic and Logic Unit 으로 
사칙 연산이나 논리 연산과 같은 연산을 수행할 회로로 구성되어있는 일종의 계산기이다.

즉, CPU 에서 처리할 명령어를 실질적으로 연산하는 곳이다.

 

제어 장치는 Control Unit으로 명령어를 해석해 전기 신호를 보내는 곳이다. 부품을 작동시키기 위한 신호,

CPU 에서 메모리를 향해 제어신호를 보내거나 입출력 장치로 제어신호를 보내고 하는 것.

 

레지스터는 CPU 내부의 작은 임시 저장 장치로 데이터와 명령어를 처리하는 과정의 중간값을 저장하는 곳.

CPU 내에는 여러개의 레지스터가 존재하고 , 각기 다른 이름과 역할을 가지고 있다. CPU 가 처리하는 명령어는 반드시 레지스터에 저장되기 때문에, 레지스터 관찰만 잘 해도 어떤 식으로 실행되는지 가장 낮은 단계에서 파악할 수 있다.

 

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메모리와 캐시 메모리 

두번째 핵심은 메모리와 캐시 메모리이다.

이때, 핵심 부품은 메인 메모리 (주 기억장치) 이다. 하드웨어에서 RAM , ROM 이 메인 메모리 역할을 하고 , RAM 을 지칭하는 경우가 더 많음.

 

현재 실행 중인 프로그램을 구성하는 데이터와 명령어를 저장하는 부품이기 때문에, 휘발적이다.. 그리고 저장될 때는 주소로 저장된다. 이때 CPU 와 메모리 사이를 더 빠르게 해주는게 캐시 메모리이다. 

휘발성 메모리인것과 달리 보조 기억장치인 secondart storage 는 비휘발성 저장장치! 우리에게 익숙한 하드 디스크 드라이브나 플래시 메모리, 플로피 디스크와 같은 저장 장치가 보조 기억장치이다. 

보조 기억 장치는 (RAID 이라는 기술로 구성되어있음. )

 

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입출력 장치

마우스, 키보드 같은걸 일컷는다!

 

 

이때 이러한 부품들을 고정 시키는 것을 메인 보드! 라고 하고 , 부품들 끼리 정보를 주고 받는 통로를 버스라고 한다. 시스템 버스가 핵심 부품들을 연결해주는 것임. 

 

 

총 여기서 나온 저장장치는 레지스터 , 캐시메모리 , 메모리 , 보조 기억 장치가 있다.

속도가 빠른게 레지스터 , 가장 느린게 보조 기억 장치 ,

용량이 젤 큰게 보조기억장치이다! 

레지스터와 캐시 메모리 사이에는 추가될 수 있다! 

L1 캐시 메모리 , L2 캐시 메모리 이런 것들이 추가 될 수 있음. 

 

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마치며 ...

메모리가 데이터에 저장되는 순서..??  에 대한 추가적인 학습을 하고 싶어졌다.