상세 컨텐츠

본문 제목

[컴퓨터 구조] 컴퓨터 구조 간단정리

컴퓨터 구조

by 해공학(해킹을 공부하는 학생) 2023. 6. 16. 06:54

본문

최근에 배트남 여행을 갔다와서 많이 못올리점 정말 죄송합니다.

다시 열심히 공부하겠습니ㅏㄷ!! 

 

오늘은 컴퓨터의 구조에 대해 간단히 정리해 보겠습니다.

그리고 좀더 자세하게 알고 싶으신 분들은 아래에 링크 클릭하셔서 공부하시면 됩니다!!

 

컴퓨터의 구조

컴퓨터의 구조는 딱 두개로 나눌수있습니다. 

"컴퓨터가 이해하는 정보"랑 "컴퓨터의 핵심 4가지 부품"으로 나눌수있습니다.

출처 : 유튜브 한빛 미디어

이제 마인드맵 처럼 하나하나씩 살펴 보겠습니다.

 

컴퓨터가 이해하는 정보는 두가지로 나눌수있습니다.

바로 "데이터" 와 "명령어" 입니다.

출처 : 유튜브 한빛 미디어

 

데이터는 저희가 프로그램이나 앱을 쓸때

만약 로그인을 한다고 생각해 보겠습니다. 그러면 저희는 저희의 이매일 주소를 쓸것 입니다.

그리고 비밀번호도 적을것 입니다. 그다음으로는 로그인버튼을 눌르면서 웹 서비스한테

"000메일로 000 비밀번호 치고 로그인 해줘"라고 말할것입니다.

 

이것으로 저희는 데이터와 명령어를 두개다 설명할수있습니다.

여기서 데이터는 이메일주소와 이메일 비번이 되고,

명령어는 "로그인 해줘"가 명령어가 되는것 입니다.

 

그리고 한가지더 tip을 드리면, 데이터는 명령어를 사용하기 위한 재료라고도 할수 있습니다.

 

여기서 데이터는 0과1로만 표현됩니다.

컴퓨터를 조금이라도 공부하신분은 컴퓨터가 2진수를 쓴다는것을 다 아실것 입니다.

그래서 이 데이터 라는것은 사진,텍스트,숫자,동영상을 0과1로 변환하여 전달합니다.

 

많은 분들은 이렇게 생각하실것 입니다. 

"아니 어떻게 동영상을 2진수로 표현해... 아진짜 이게 뭔말임"

이런식으로 생각하시는분들도 있을것 입니다. 그래서 잠깐만 설명하면...

 

컴퓨터는 동영상을 사진(pixel)로 변환해서 이 pixel을 2진수로 표현하는것 입니다.

 

 

 

 

컴퓨터의 핵심 4가지 부품

컴퓨터의 핵심 4가지 부품은 CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력 장치가 핵심 부품이라고 할수있습니다.

이제 이것들을 하나하나 살펴보겠습니다.

 

메모리

컴퓨터 구조에서 메모리는 앞에서 설명드린 데이터와 명령어를 저장하는 공간입니다.

그리고 우리는 이것을 RAM이라고 불릅니다. 

위에서 설명된것과 같이 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품입니다.

즉, 다시말하면 컴퓨터 전원을 끄면 데이터가 다 소멸 된다는것이죠. 

그리고 메모리는 저장된 데이터를 효율적으로 관리 하기위해 주소(adress)라는것이 존재 합니다.

위에서 보시다 시피 메모리에서는 주소라는것이 존재하는데, 이 한칸을 n번지라고 합니다

그리고 지금은 이해하기 쉬우라고 이렇게 설명해노았는데 실제로는 훨씬더 복잡하게 나와 있습니다

원래 주소는 16진수로 표시되는데 이 주소는 천,만,억 이 아닌 경만큼의 번지로 이루어져 있습니다.

이내용은 다음에 메모리 정리할때 정리 해보겠습니다.

 

요약 

메모리는 현재 실행중인 프로그램의 데이터를 저장한다

메모리가 없으면 프로그램이 실행이 안된다.

메모리는 데이터와 명령어를 효율적으로 관리하기 위해서 주소라고 하는것을 사용한다.

 

CPU

CPU는 컴퓨터의 뇌랑 같은 존재입니다. 그리고 CPU는 메모리에 있는정보를 읽어드리고, 실행하고, 해석하고, 계산하는 장치 입니다.

CPU는CPU안에도 여러가지 장치들이 있습니다. 아주 많은 장치들이 있지만 오늘은 딱 3가지만 살펴보겠습니다.

 

1. ALU : ALU는 계산기와 같은 존재임, CPU로 넘어온 데이터를 연산하는 역활을 합니다.

2. 레지스터 : 레지스터는 CPU안에 작은 메모리 같은 존재 임, CPU에서 빨리빨리 필요한 메모리들을 잠깐 저장해놓는 기능을 수행 합니다.

3. 제어장치 : 제어신호라는 전기 신호를 내보네서 컴퓨터의 부품을 관리하고 작동하게 해주는 역할을 함, 또는 명령어를 해석하는 장치를 함. 그리고 이 제어신호는 대표적으로 "메모리 읽기 신호, "메모리 쓰기 신호"가 있습니다.

 

이렇게 말하면 뭔가 이해가 안되시나요...?(너무 어렵게 설명했나?)

그럼 작동하는 구조를 한번 그림으로 보겠습니다.

 

1. 메모리 한테 우선 메모리 읽기 신호를 보냅 니다.(명령어한테 제어신호를 보내는 거임)

2. 제어신호를 보낸 명령어는 레지스터로 이동합니다. 레지스터로 이동한 명령어를 다시 제어 장치 한테 가서 어떤 데이터가 필요 한지 알아냅니다. 어떤 데이터가 필요한지 알았으면 메모리 안에 있는 필요한

데이터들 한테 제어 신호를 보냅니다.

3. 필요한 정보들을 레지스터로 이동하고 ALU한테 간후, ALU가 계산해서 값을 레지스터에 저장 합니다.

4. 계산이 끝난걸 확인후 메모리에서 다른 명령어를 가져 옵니다. 그리고 제어장치는 그 명령어가 무슨것을 필요로 한지 분석합니다.

5. 제어 장치는 저 명령어가 "연산 결과를 저장해라"라는것을 알았으니, 제어장치는 연산결과를 "메모리 쓰기" 제어 신호를 통해 메모리에 저장 합니다.

요약 

CPU는 컴퓨터의 두뇌와 같은것으로, 메모리에 있는정보를 읽어드리고 실행하고 해석한다.

CPU안에는 대표적으로 ALU,레지스터,제어장치가 있다.

 

 

보조기억장치

보조기억장치는 메모리랑은 정반대로, 컴퓨터 전원이 꺼져도 계속 저장될 데이터를 저장합니다.

메모리는 컴퓨터의 전원을 끄면 바로 데이터가 없어집니다. 그리고 이 메모리는 가격이 매우 비쌉니다.

이것을 해결하기 위해나온것이 보조기억 장치 입니다. 

보조기억장치는 메모리에 비해 가격이 싸고, 컴퓨터의 전원이 꺼져도 계속 데이터를 저장할수있습니다

 

보조기억장치의 종류에는 대표적으로 USB, SSD카드, 외장하드, 하드디스크가 있습니다.

이것들 모두다 데이터를 저장할수있는 보조기억 장치 입니다!!

https://breefin.com/assets/images/wysiwyg/1638954302_ch2p01_007_02.jpg

 

여러분이 컴퓨터의 파일 시스템을 만지실때 혹시 C드라이브, D드라이브, E드라이브를 보신적 있나요?

이런 디스스크들 같은것을 보조기억 장치라고 하시는것 입니다.

 

 

입출력장치

입출력 장치는 컴퓨터의 연결하는 키보드,마우스,마이크,모니터,프린터와 같이 컴퓨터에 외부에서 연결되는것을 입출력 장치라고 합니다.

https://gif.fmkorea.com/files/attach/new2/20211228/486263/195062491/4201331010/26ecea52f23d1b07212cc7a4246dc423.gif

그리고 메모리도 입출력 장치 아니야??? 하시는 분들도 계신데 솔직히 컴퓨터 공학에서는 메모리와 입출력 장치를 합쳐

주변장치라고 통칭 하기도 합니다. 

 

그래서 입출력장치의 구조(?)는 아래와 같습니다.

https://blog.kakaocdn.net/dn/lGZ92/btraWSYiJOZ/oMoqBh4aM3Mlg0KDKEjCp0/img.png

 

 

 

더 자세히 알고 싶다면...

(아직 못만들었습니다. ...빨리 빨리 올리겠습니다)

관련글 더보기