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컴퓨터 구조

 
  • 2020년 09월 17일

하드웨어

  • 중앙처리장치(CPU)
  • 기억장치 : RAM, HDD, 캐시 등
  • 입출력 장치 : 마우스, 키보드, 프린터 등

소프트웨어

  • 시스템 소프트웨어 : 운영체제(Windows, Unix, Linux), 컴파일러
  • 응용 소프트웨어 : 엑셀, 파워포인트, 게임 등


중앙처리장치

= CPU (Central Processing Unit)
= 마이크로 프로세서
= 프로세서 (처리장치)
= 집적회로 (IC)

모두 같은 의미는 아니지만, 정보처리산업기사 시험에서는 중앙처리장치를 칭하는 말로 표현되는 듯 하다.

3대 기능

  • 연산장치
  • 제어장치
    • 주기억장치에 기억된 명령을 꺼내서 해독하고, 시스템 전체에 지시 신호를 내는 장치
    • 명령 코드가 명령을 수행할 수 있게 필요한 제엉 기능을 제공
  • 기억장치

구성 요소

CPU_내부
출처 : https://lomars.tistory.com/entry/CPU%EA%B5%AC%EC%A1%B0


기억장치

메모리 계층 구조

메모리계층구조

  • 레지스터 : CPU 내부에 있는 가장 빠른 메모리
  • 연관기억장치 : 캐시기억장치를 활용할 때, 주소값이 아니라 내용으로 빠르게 찾는 방식
  • 캐시기억장치 : SRAM으로, 속도가 빠름
  • 주기억장치 : DRAM으로, 속도가 느림
  • 보조기억장치

※ 레지스터와 캐시기억장치는 하드웨어적으로 같다. (Flip-Flop 회로 구조)
어떤 용도로 사용되는지가 다른 것

주기억장치

  • 고속
  • 고가
  • 소용량
  • CPU가 직접 접근해서 명령이나 데이터를 가져갈 수 있음
  • RAM, ROM, 자기코어 과거

ROM (Read Only Memory)

ROM

  • 읽기 전용 기억장치
  • 비휘발성 기억장치
    (컴퓨터 메인보드에 붙어 있는 배터리가 전기를 공급해줘서 전원을 꺼도 메모리가 날아가지 않음.
    만약 컴퓨터를 1년간 안켜서 배터리가 방전된다면 메모리가 날아갈 것)
  • BIOS(Basic Input Output System), POST(Power On Self Test), 모니터 프로그램 등을 저장

Mask ROM

  • 반도체 공장에서 필요한 프로그램들이 저장된 채 생산
  • 한 번 입력된 데이터는 수정할 수 없는 ROM

PROM

  • 빈 ROM으로, 사용자가 한 번만 내용을 기입할 수 있지만 수정하거나 지울 수는 없다.

EP ROM

  • 자외선(UV)을 이용해 메모리를 여러번 수정 가능

EEP ROM

  • 전기적인 방법을 이용해 메모리를 여러번 수정 가능

RAM (Random Access Memory)

  • 읽고 쓰기가 자유로움
  • 휘발성 기억장치
  • 현재 실행 중인 program과 data를 임시 저장
  • 최소 3개의 입력 단자 (읽기 신호, 쓰기 신호, 주소 버스 + 칩 선택 신호)

DRAM_SRAM_차이
출처 : https://nyamtutorial.tistory.com/61

자기코어

  • 전류 일치 기술
  • 파괴성 (DRO : Destruction Read Out) 메모리
  • 자료 읽은 후 재저장 필요

보조기억장치

  • 저속
  • 저가
  • 대용량
  • CPU가 직접 접근할 수 없다.
  • 보조기억장치의 데이터를 주기억장치에 옮겨서 CPU로 전달
    (주기억장치를 통해 정보 교환 가능)
  • RAM과 ROM을 제외한 모든 기억장치
    (하드디스크, CD-ROM, DVD, 플래시메모리 등)

블록화 (Blocking)

입출력의 기본 단위
저장공간의 낭비(IBG 공간)가 일어나지만 전체적인 속도 향상이나 시스템의 성능을 높이기 위해 사용된다.

접근시간 (Access Time)
= 탐색 시간 (Seek Time) +
회전 지연 시간 (Rotational Latenecy Time) +
전송 시간 (Transmission Time)

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