[컴퓨터구조론] 컴퓨터시스템 개요 정리

 

🌏1장 컴퓨터시스템 개요

 

컴퓨터시스템 구성

-컴퓨터 시스템은 기본적으로 하드웨어와 시스템 소프트웨어로 구성

-이 시스템에 더해서 각종 응용 소프트웨어들이 탑재 되는 것

 

하드웨어 

-컴퓨터의 각종 정보 전송통로를 제공

-정보에 대한 처리가 일어나게 해주는 물리적인 실체

 

소프트웨어

-정보들이 이동하는 방향과 정보처리 종류 지정하고 일어나는 시간을 지정

-명령들의 집합

 

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소프트웨어는 하드웨어에 의존적

-컴퓨터의 기본 능력은 하드웨어에 의해 결정

-소프트웨어는 하드웨어가 제공하는 기능을 이용해 최종적인 결과를 얻을 수 있게 도와주는 것일 뿐

-따라서, 컴퓨터의 처리능력은 근본적으로 하드웨어에 달려있음

-소프트웨어의 질에 따라 효율이 향상되거나, 편리한 사용환경을 제공 가능

 

컴퓨터의 근본적인 기능

-수치적 혹은 논리적 데이터를 적절히 처리

 

 

 

 

💫1.1 컴퓨터의 기본 구조

 

컴퓨터는 

-필요한 데이터를 읽어서 

-실행 및 처리하고 (CPU : central processing unit) 

-저장한다

 

 

CPU (중앙처리장치)

-프로그램 실행

-데이터 처리

-processor

-사실상 컴퓨터의 특성과 성능을 대부분 결정하는 중요 장치

-cpu가 처리할 프로그램 코드와 데이터는 기억장치 혹은 저장장치에 저장

 

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32-비트, 64-비트 : cpu가 한 번에 처리하는 데이터의 길이에 따라 분류한 것

컴퓨터의 이론적인 처리 속도는 cpu 속도에 의해 결정

 

 

 

 

Main memory (주기억장치)

-CPU 가까이에 위치

-반도체 기억장치 칩으로 구성되어 고속 액세스가 가능

-가격이 높고, 면적을 많이 차지에 저장용량 크기 확장에 한계가 있음

-영구저장능력이 없음

-프로그램 실행 중에 일시적으로만 사용

 

 

Auxiliary storage device (보조저장장치)

-디스크나 CD-ROM과 같은 영구 저장능력을 가진 기억장치

-저장 밀도가 높고 비트당 가격이 낮음

-기계적인 장치가 포함되어 속도가 느림

-CPU에 의해 직접 액세스되지 못함

-입출력장치와 마찬가지로 별도의 제어기를 통해 액세스

 

 

I/O device (입출력장치)

-입력장치와 출력장치

-사용자와 컴퓨터 간의 대화를 위한 도구

-키보드, 모니터화면, 프린터 등

-각 장치마다 별도의 제어기가 있음

-CPU로부터 명령을 받아 장치의 동작을 제어하고, 데이터를 이동

 

 

 

 

 

 

💫1.3 시스템의 구성

🌱1.3.1 CPU와 기억장치의 접속

 

시스템버스 (CPU와 시스템 내의 다른 요소 사이 정보 교환 통로)

1.주소버스

-CPU가 외부로 발생하는 주소 정보를 전송하는 신호 선의 집합

-주소 선들의 수가 cpu와 접속할 수 있는 최대 기억장치 용량을 결정

-단방향

2.데이터버스

-cpu가 기억장치 혹은 i/o장치와의 사이에 데이터를 전송하기 위한 신호 선의 집합

-데이터버스의 폭이 한 번에 전송할 수 있는 데이터 비트의 수를 결정

-양방향

3.제어버스

-cpu가 시스템 내의 각종 요소들의 동작을 제어하는데 필요한 신호 선의 집합

-제어 신호 선의 수는 cpu에 따라, 혹은 시스템 구성에 따라 달라짐

 

🌱1.3.2 CPU와 I/O장치의 접속

CPU가 데이터를 프린트하는 과정

-데이터를 프린터로 보내기 전에 먼저 프린터 제어기 내의 상태 레지스터를 읽음

-데이터 출력준비 비트를 검사(이전 프린트 동작을 완료하고 새 명령을 수행할 준비가 되었는지 검증)

-프린트 할 데이터를 프린트 제어기의 데이터 레지스터로 쓰게 됨

-제어기가 프린트를 구동하여 내용 프린트

 

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데이터레지스터는 CPU와 I/O 장치 사이에서 임시저장장소 역할을 하기 때문에 데이터 버퍼라고도 불림

 

컴퓨터시스템이 수행할 수 있는 기능

1.프로그램 실행

-CPU가 주기억장치로부터 프로그램 코드를 읽어서 실행

2.데이터 저장

-프로그램 실행 결과로서 얻어진 데이터를 주기억장치에 저장

3.데이터 이동

-디스트 혹은 CD-ROM에 저장되어 있는 프로그램과 데이터 블록을 주기억장치로 이동

4. 데이터 입력 및 출력

-사용자가 키보드를 통하여 보내는 명령이나 데이터를 읽음

-CPU가 처리한 결과 값이나 기억장치의 내용을 프린터 등으로 출력

5.제어

-프로그램이 순서대로 실행되도록 혹은 필요에 따라 실행순서를 변경하도록 조정

-각종 제어 신호 발생