컴퓨터의 기본 구조

컴퓨터의 기본 구성 요소

중앙처리 장치

프로세서

프로그램 실행과 데이터 처리를 담당

 

기억장치

주기억장치와 보조기억장치가 있다

주기억장치

• CPU과 가까이 위치하고 반도체 기억장치 칩들로 구성
• 고속 액세스
• 가격이 높고 면적을 많이 차지하여 저장용량에 한계가 있음.
• 휘발성 메모리

보조기억장치

• 2차 기억장치
• 저장 밀도가 높고, 비트당 가격이 낮음
• 읽기, 쓰기 속도가 느림
• 비 휘발성 메모리

입출력장치

• 사용자와 컴퓨터간의 상호작용을 위한 장치
• CPU는 해당 장치 컨트롤러를 이용하여 동작 제어

프로그래밍 언어

기계어

• 하드웨어 부품들이 이해할 수 있는 언어로, 2진 비트들로 구성됨

어셈블리 언어

• 고급 언어와 기계어 사이의 중간 언어 
• 어셈블러로 번역되며, 기계어와 일대일 대응

고급 언어

• 영문자와 숫자로 구성되어 사람이 이해하기 쉬운 언어
• C, C++, PASCAL, Python 등
• 컴파일러를 이용하여 기계어로 번역함

프로그램 언어의 번역 과정

컴파일러

고급언어 프로그램을 기계어 프로그램으로 번역하는 소프트웨어

어셈블러

어셈블리 프로그램을 기계어 프로그램으로 번역하는 소프트웨어

※ 니모닉스(mnemonics) - 어셈블리 명령어가 지정하는 연산을 가리키는 알파벳 기호 - ‘LOAD’, ‘ADD’, ‘STOR’ 등

기계어의 형식

연산 코드

• OP code
• CPU가 수행할 연산을 지정해주는 비트들
• 비트수가 3개라면 지정될 수 있는 연산은 2의 3승개

오퍼랜드

• 연산에 사용될 데이터 자체 혹은 그 데이터가 저장되어 있는 주기억장치의 주소
• 비트 수=‘5’라면, 주소지정을 할 수 있는 기억장소의 최대 수는 2의5승개

프로그램 코드와 기억장치

• 명령어와 데이터는 지정된 기억장소에 저장됨 단어(word) 단위로 저장됨
• 단어: 각 기억장소에 저장되는 정보의 기본 단위로서, CPU에 의해 한 번에 처리될 수 있는 비트들의 그룹
• 단어 길이의 예 : 8비트, 16비트, 32비트, 64비트
• 주소지정 단위 : 단어 단위 혹은 바이트(byte) 단위