[컴퓨터구조] 컴퓨터 구조 시작하기

컴퓨터구조와 관련된 지식에는 크게 2가지가 있다. 

1. 컴퓨터가 이해하는 정보

2. 컴퓨터의 4가지 핵심 부품

1.  컴퓨터가 이해하는 정보

컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해한다. 이렇게 0과 1로 표현된 정보에는 데이터와 명령어가 있다.

• 데이터 : 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보
• 명령어 : 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보 → "컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계

2. 컴퓨터의 4가지 핵심 부품

컴퓨터의 핵심 부품

컴퓨터의 핵심 부품에는 다음과 같다.

• 메모리(주기억장치) : 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품. → RAM
• CPU(중앙처리장치) : 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 부품.
• 보조기억장치 : 전원이 꺼져도 보관될 프로그램을 저장하는 부품. → SSD, 하드디스크
• 입출력장치 : 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품. → 키보드, 마우스, 모니터

4가지 핵심 부품 외에도 다음 부품들이 있다.

• 메인보드 : 마더보드(mother board)라고 불리며 컴퓨터 부품들을 연결한다.
• 시스템 버스 : 컴퓨터의 4가지 핵심 부품이 서로 정보를 주고 받는 통로. 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스가 있다. 
  • 주소 버스 : 주소를 주고받는 통로
  • 데이터 버스 : 데이터를 주고받는 통로
  • 제어 버스: 제어 신호를 주고받는 통로

메모리

메모리에 저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소(address)라는 개념이 사용된다.

주소를 통해 메모리 내에 원하는 위치에 접근할 수 있다.

• 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
• 메모리는 현재 실행되는 포로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.
• 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.

CPU

CPU의 내부 구성 요소 중 가장 중요한 3가지는

산술논리연산장치(ALU : Arithmetic Logic Unit), 레지스터(Register), 제어장치(CU : Control Unit)이다.

• ALU : 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산을 수행한다.
• 레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장 장치
• 제어장치 : 제어신호(컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 전기 신호)라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치

보조기억장치

전원이 꺼지면 작업한 내역을 잃게 되는 이유는 실행 중인 프로그램들은 메모리에 저장되는데, 메모리는 전원이 꺼지면 저장된 내용이 날아가기 때문이다. 메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는 메모리를 보조하는 저장 장치가 바로 보조기억장치이다. 컴퓨터 전원이 꺼져도 컴퓨터에 파일이 남아 있었던 이유는 파일을 보조기억장치에 저장했기 때문이다.