[혼공컴운] 컴퓨터 구조 chapter 1

1.컴퓨터 구조를 알아야하는 이유

    -실력있는 개발자가 되기 위하여 컴퓨터 구조가 필요한 이유

1. 문제해결 능력 향상가능
   같은  코드를 작성해도 어떤 컴퓨터에서는 코드가 제대로 동작 하지 않는 경우가 있음
   개발할때는 문제없던 코드가 실제 사용자에겐 문제가 발생하는 경우도 있음
   이떄 컴퓨터 구조를 이해하고 있다면 문제상황을 빠르게 진단하고 문제해결을 진행할 수 있음
2. 성능,용량,비용 문제
   웹 사이트를 개발했을때 서버 컴퓨터를 고려하게 되는데 이때 어떤 CPU를 선택하고 메모리는 몇 GB로 사용할것이며 스토리지 용량은 어느정도로 만들것인가? 개발 비용에 따라 또는 사용자의 수에 따라 클라우드 컴퓨팅 자원을 선택하는 능력을 기를 수 있게됨

즉 컴퓨터 구조를 이해하면 문제해결 능력이 향상되며 성능 용량 비용을 고려하며 개발할 수 있다.

 

2. 컴퓨터 구조의 큰 그림

컴퓨터 구조 지식은 크게 두가지로 정해지며 대략적인 그림은 이렇습니다.

컴퓨터 구조 지식의 큰그림

1. 컴퓨터가 이해하는 정보

데이터 : 컴퓨터가 이해하는 숫자,문자,이미지,동영상

명령어 : 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

 

2. 컴퓨터의 4가지 핵심부품

-CPU,메모리,보조기억장치,입출력장치

• 주기억장치(메모리) : RAM과 ROM으로 대표됨
     현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
     프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어야함
     컴퓨터에 빠르게  동작하기 위해선 메모리속 명령어와 데이터가 정돈되어 있어야함
     --->주소(Adress)라는 개념을 도입하여 메모리내 원하는 위치에 빠르게 접근할 수 있음 
  
  
• CPU 중앙처리장치 
  메모리에 저장된 명령어를 읽고, 해석하고, 실행하는 부품
          산술논리 연산장치 ALU   : 계산을 위해 존재하는 부품 
  
          레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장장치
          프로그램을 실행하는데 필요한 값들을 임시로 저장함.
  
          제어장치 : 제어신호를 보내고, 명령어를 해석하는 장치
          메모리 읽기 제어 신호, 메모리 쓰기 제어 신호를 보낸다
  
          산술논리 연산장치 ALU : 계산을 위해 존재하는 부품
  
  CPU의 중요한 포인트 3가지
      -CPU는 메모리에 저장된 값을 읽어들이고 해석하고 실행한다.
      -CPU 내부에는 ALU,레지스터,제어장치가 있다.
      -ALU는 계산장치, 레지스터는 임시저장장치, 제어장치는 제어신호를 발생시키고 명령어 해석하는 장치이다.
• 보조기억장치
  메모리의 단점
  1) 비싸서 저장용량이 적다.
  2) 전원이 꺼지면 없어지는 휘발성이다.
  
  이러한 휘발성이라는 큰 문제점과 비싼 비용을 극복하기 위해 
  메모리보다 크기가 크고, 전원이 꺼져도 데이터가 없어지지 않는 보조기억장치가 필요하게 되었다.
  -->HDD, SSD, USB, DVD, CD-ROM emd(거의 사장됨)
  
  
• 입출력장치
  컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
  모니터 마우스 키보드 

 
메인보드와 시스템 버스 
컴퓨터의 4가지 핵심부품은 모두 메인보드 내부의 버스라는 통로를 통해 연결되고 정보를 주고 받는다.
이때 정보를 주고받는 버스는 시스템버스라 하며 종류는 3가지이다.

• 주소버스 :주소를 주고받는 통로
• 데이터버스 :  명령어 / 데이터를 주고받는 통로
• 제어버스 : 신호를 주고받는 통로