[컴퓨터구조] 컴퓨터 구조의 핵심 정리

컴퓨터가 이해하는 정보

• 컴퓨터는 오직 0과 1로 표현된 정보(이진수 형태의 정보)만 이해할 수 있음
  • 데이터 : 숫자, 문자, 이미지, 동영상 등 정적인 정보
  • 명령어 : 데이터를 처리하고 컴퓨터를 동작시키는 지시 정보

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컴퓨터의 핵심 부품

• 중앙처리장치 (CPU, Central Processing Unit)
• 주기억장치 (메모리, Main Memory)
• 보조기억장치 (Secondary Storage)
• 입출력장치 (Input / Output Devices)

주기억장치는 크게 RAM(Random Acceess Memory)과 ROM(Read Only Memory)으로 구분되는데, 주로 메모리라는 용어는 RAM을 지칭함

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전체 구성 구조

출처 : 혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제

• 가장 큰 사각형은 메인보드이며, 메인보드 내부에는 시스템 버스가 존재 ➡️ 시스템 버스를 통해 핵심 부품들이 서로 연결
• CPU 내부에는 ALU(산술논리연산장치), 제어장치, 그리고 여러 레지스터가 존재
• 메모리는 메인보드 내 시스템 버스와 연결
• 보조기억장치는 메인보드 내 시스템 버스와 연결
• 입출력 장치(ex. 키보드, 마우스, 모니터 등)는 메인보드 내 시스템 버스와 연결

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메인보드와 시스템 버스

• 메인보드 : 여러 컴퓨터 부품을 연결하는 부품으로, 메인보드(Main Board) 또는 마더보드(Mother Board)라고 함
• 시스템 버스 (System Bus) : 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품이 서로 정보를 주고받는 통로
  • 주소 버스 (Address Bus) : 주소를 주고받는 통로
  • 데이터 버스 (Data Bus) : 명령어와 데이터를 주고받는 통로
  • 제어 버스 (Control Bus) : 제어 신호를 주고받는 통로 (작동 여부, 읽기/쓰기 등)

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메모리

• 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품이자 공간 ➡️ CPU가 실행하려는 명령어와 데이터는 반드시 메모리에 올라와 있어야 실행 가능
• 메모리에 저장된 데이터와 명령어에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소(address)라는 개념을 사용하며, 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있음

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CPU

• 메모리에 저장된 명령어를 읽고, 해석하고, 실행하는 부품
• ALU(산술논리연산장치, Arithmetic Logic Unit), 레지스터(Reegister), 제어장치(CU, Control Unit)로 구성
  • ALU : 컴퓨터 내부에서 수행되는 계산을 담당
  • 레지스터 : CPU 내부의 임시 저장 장치로 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장
  • 제어장치 : 제어 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치

제어 신호 (Control Signal)
✅ 컴퓨터 내부 부품들이 정확한 타이밍에 동작하도록 전기적 신호로 제어하는 역할을 수행

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보조기억장치

• 프로그램과 데이터를 장기 저장하는 장치 ➡️ 전원이 꺼져도 데이터가 유지됨 (비휘발성)
• HDD, SSD, USB, DVD, CD-ROM 등의 저장장치가 보조기억장치에 해당

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입출력장치

• 컴퓨터 외부와 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
• 입력 장치 : 마이크, 키보드, 마우스 등
• 출력 장치 : 모니터, 스피커, 프린터 등

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참고자료

• 혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제 (강민철 | 한빛미디어)

혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제 | 강민철 - 교보문고