[컴퓨터 구조&운영체제] 1. 컴퓨터 구조의 흐름

 

Computer architecture vs Computer organization

 

컴퓨터 구조를 공부할 때 먼저 구분해야 하는 것이 있다.

 

바로 컴퓨터 구조(computer architecture)와 컴퓨터 조직(computer organization)이다. 이 둘을 한국에서 공부할 때 혼동,혼합해서 공부하는 경우가 있기 마련이다.

 

먼저 컴퓨터 구조(computer architecture)란, 프로그래머에게 보이는 부분들, 즉 프로그램의 논리적 수행에 직접적인 영향을 주는 시스템 특성들을 말한다.

하드웨어의 구성과 상호 작용하는 방식에 대한 설계 원칙을 다루며, 컴퓨터 시스템의 기본 구성 요소를 설명한다.

 

컴퓨터 조직(computer organization)이란 앞서 말한 구조적 규격에서 정의한 사항들을 구현하기 위한 연산 유니트들과 상호 연결 방식을 말한다.

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컴퓨터 조직과 기능

 

조직에 대한 설명과 같이 기능에 대해서도 다루자면, 조직이 구성 요소들 간의 상호 연결 방법이라면 기능은 조직의 한 부분을 이루는 각 구성 요소의 동작이다.

컴퓨터의 기능은 크게 네 가지로 나눌 수 있다.

• 데이터 처리(data processing)
• 데이터 저장(data storage)
• 데이터 이동(data movemet)
• 제어(control)

기능을 그림으로 이해하면 아래와 같다.

 

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컴퓨터 구조는 크게 두가지로 나뉘어있다.

 

1. 컴퓨터가 이해하는 정보

데이터,명령어

2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

CPU,메모리(Main memory),보조 기억장치,입출력장치(I/O)

 

 

컴퓨터 구성적 핵심 부품

• CPU(Central Processing Unit):컴퓨터의 두뇌이자 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 읽어 들인 명령어를 해석하고, 실행하는 부품. CPU에는 기본적으로 ALU(Arithmetic Logic Unit),레지스터(register),제어장치(Control Unit)으로 구성되어 있다. 더 자세한 내용은 CPU를 다룰 때 정리하겠다
• 메모리(Main Memory): 컴퓨터가 이해하는 명령어와 메모리들을 저장하는 부품이다. 주소가 있으며 명령어와 메모리를 같이 보관하고 있다. 휘발성이기 때문에 컴퓨터가 종료된 시점에서 같이 저장되어 있던 정보가 사라진다.

 

• 보조 기억장치(Secondary Strorage): 메인 메모리의 휘발성 특성 때문에 데이터를 보존해야하는 경우를 위해 만들어졌다. 메모리보다 크기가 크고 전원이 종료되어도 데이터를 보존할 수 있다.

 

• 입출력 장치(I/O): 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치를 의미한다. 마이크, 스피커,프린터,마우스 등이 있다. 이와 같은 개념으로 보면 보조 기억장치도 I/O로 생각할 수 있지만 따로 구분하여 서술한다.

 

컴퓨터 구성적 핵심 부품 조직

 

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Main Board(Mother Board), System Bus

 

앞서 말한 컴퓨터의 주요 핵심 구조 부품들은 모두 메인 보드 위에 연결되어 있다. 메인보드에 연결된 부품들은 버스라는 통로를 통해 정보를 주고 받는다.

 

이때 네 가지 주요 부품들의 연결을 담당하는 버스를 시스템 버스(System Bus) 라고 한다.

시스템 버스는 크게 3가지로 구성되어 있다.

 

• 주소 버스:메모리의 주소나 I/O Unit의 포트 번호를 전달

• 데이터 버스
• 제어 버스:Read와 Write신호가 전달

앞의 이름에 붙은 주소,데이터,제어를 나누어 정보를 전달하고 받는다.