[혼자 공부하는 컴퓨터구조와 운영체제] 1_컴퓨터 구조 시작하기

동기들과 함께 스터디를 시작하게 되었다!🥰

학부 컴퓨터공학 부전공 시절, 컴퓨터구조 수업 듣는 게 너무 힘들었다.

당시 프로그래밍 언어를 제대로 공부했다고 할 만한 수준도 아니었기 때문에, 더 힘들었다고 생각한다. 

C에서 C#을 지나 C++을 배우며 공부하니, 로우레벨 시스템들에 대한 이해가 더욱 필요하다고 느꼈고,

다시 한번 컴퓨터구조 교재를 펼치게 되었다.

 

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챕터1_컴퓨터 구조 시작하기

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컴퓨터 구조를 왜 알아야 할까?

컴퓨터 구조의 큰 그림 그리기.

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컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유

문제 해결

• 컴퓨터 구조를 이해하여 문제 상황을 빠르게 진단.
• 다양하게 문제 해결의 실마리 탐색.

+개인 의견) 디버깅뿐만 아니라 트러블슈팅이 가능한 개발자가 되기!

 

성능, 용량, 비용

• 프로그램을 위한 최적의 컴퓨터 환경 판단.
• 성능, 용량, 비용을 고려하는 개발자!

 

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컴퓨터 구조의 큰 그림

컴퓨터 구조

 

컴퓨터가 이해하는 정보

• 데이터명령어를 위해 존재하는 재료.
• 컴퓨터가 이해하는 정적인 정보 (숫자, 문자, 이미지, 동영상..)
• 명령어명령어? 데이터를 움직이고, 컴퓨터를 작동시키는 정보.
• 컴퓨터 프로그램? 명령어들의 모음.
• 컴퓨터란? 명령어를 처리하는 기계!

• 컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해함.

 

컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

• CPU (중앙처리장치)
  • 명령어를 읽고, 해석하고, 실행하는 부품
  • 내부 구성 요소
    • 산술논리연산장치(ALU)
    • 계산기. 대부분의 계산을 수행.
    • 레지스터 여러 개의 레지스터가 다른 이름과 역할 가짐.
    • 작은 임시 저장 장치.
    • 제어장치 CPU가 컴퓨터 부품을 관리/작동 시 제어 신호를 보냄.
    • 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명령어 해석.
• 메모리 (주기억장치: RAM, ROM)
  • 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
  • 주소
  • 저장된 값에 빠르고 효율적이게 접근하기 위한 메모리 주소
  • 단점
    • 가격이 비싸 저장 용량이 적음
    • 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃음
• 보조기억장치
  • 보관할 프로그램 저장
  • 메모리의 단점을 보조하는 저장 장치
    • 메모리 보다 크기가 큼
    • 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않음
  예) 하드 디스크, SSD, USB 메모리, DVD…

 

• 입출력장치
  • 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
  • 보조기억장치도 관점에 따라 입출력장치의 일종으로 볼 수 있음
    • 보조기억장치 + 입출력장치 = 주변장치
  예) 마이크, 스피커. 프린터, 마우스, 키보드…

 

• 메인보드 (마더보드) 와 시스템 버스
  • 위의 컴퓨터 핵심 부품들은 모드 메인보드에 연결
  • 연결된 부품들은 버스라는 통로로 정보를 주고받음
    • 시스템 버스:
      • 주소 버스: 주소를 주고받는 통로
      • 데이터 버스: 명령어와 데이터를 주고받는 통로
      • 제어 버스: 제어 신호를 주고받는 통로
    • 네 가지 핵심 부품을 연결하는 버스