03. 컴퓨터 하드웨어

03. 컴퓨터 하드웨어

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컴퓨터 하드웨어는 보통

• 프로세서 CPU
• 버스 Bus
• 메모리 Memory
• 등 다양한 주변 장치로 구성된다.

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1. 프로세서 (CPU, Central Processing Unit, 중앙 처리 장치)

-컴퓨터의 각 부분의 동작을 제어하고, 연산을 수행한다.

-register, ALU, control unit등으로 구성

 

2. 버스(Bus)

-프로세서를 비롯해, 각 장치들이나 서브 시스템들을 서로 연결해 data를 주고받을 수 있게 하는 통로

-데이터 입출력 신호, 인터럽트 요구, clock 신호 등이 전달된다.

 

3. 레지스터(Register)

-프로세서에 위치한 고속 메모리

-프로세서가 바로 사용할 수 있는 data를 담는다.

-특수한 값 하나를 저장하는 기억 공간으로 사용됨

-연산을 처리하는 도중 중간 값을 저장하기도 함

-컴퓨터 구조에 따라 레지스터의 크기, 종류가 다양함

 

4. 메모리(Memory)

-다양한 레벨의 메모리를 연결해, 비용/속도/용량/접근 시간 등을 상호 보완하기 위해 메모리 계층 구조를 생성

 

메인 메모리

-램(Ram)이라는 저장 장치로 구성됨

-컴파일이 완료된 프로그램 코드가 올라가서 실행되는 영역

-프로그램 실행을 위해 존재하는 메모리

-고유 주소를 가진 워드나 바이트로 구성된 대규모 배열로 주소를 읽거나 기록함

-프로세서는 메인 메모리로부터 처리할 데이터를 가져오거나 처리한 결과를 메인 메모리에 저장함

 

가상 메모리

-메인 메모리의 유효 크기를 늘리는 기법임

-디스크 같은 보조 기억 장치에 프로그램이나 데이터를 저장 > 필요시 다시 메인 메모리로 이동

-논리적 주소(현재 진행 중인 프로세스가 참조하는 주소)를 물리적 주소(메모리의 실제 주소)로 변환하는 과정을 매핑

이라고 함

 

캐시 메모리

-처리 속도가 빠른 프로세서와 상대적으로 느린 메인 메모리 사이에서 데이터나 정보를 저장하는 고속 버퍼

-둘의 속도차를 보완하기 위해 등장

-메모리 가격과 성능을 절충해 느린 메모리로 인한 성능 저하를 감소

 

5. 주변 장치

-입출력 장치

-보조 기억 장치

-스캐너

-모뎀 등..

 

 

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컴퓨터 시스템은

정보(data+명령어)를 디지털 형태로 입력받고 data 입력

메모리에 저장된 명령어 목록(프로그램)에 따라 처리하고 data 처리

결과를 출력한다. 결과 출력

 

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명령어(Instruction)의 구성

-연산 코드(연산자, opcode)+ 오퍼랜드(data나 data의 주소, operand)

-0과 1의 이진 코드화

-프로세서는 프로그램 카운터(명령어 포인터, PC)를 통해 저장된 명령어를 순차적으로 실행시킨다

 

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참조:

https://minhamina.tistory.com/75 컴퓨터 시스템 소개 - 2023.01.16