✅ 운영 체제(Operating System, OS)
: 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 간의 중재자 역할을 하는 소프트웨어 시스템으로 컴퓨터 시스템을 관리/자원 할당 및 효율관리를 지원
중앙 처리 장치 - CPU
1. CPU의 구성
· 연산장치 (ALU) : 산술 논리 장치라고 불리는 이 곳은 덧셈, 뺄셈같은 산술연산과 논리 연산을 계산하는 디지털 회로로 비교나 판단, 연산을 담당
· 제어장치 (CU) : 명령어를 실행하는 순서를 제어하고 스케쥴링하는 장치로 제어부(CU)와 내부 버스 명령어의 해석과 올바른 실행을 위해 CUP를
내부적으로 제어하는 역할
✅ 제어부 : 주기억 장치에 저장되어있는 명령어를 순서대로 호출해서 해독하고, 제어 신호를 발생 시켜 컴퓨터의 각 장치를 동작하도록 하는 장치
✅ 내부버스 : 기억, 연산, 제어 기능을 실현하기 위한 CPU와 주기억 장치, 입출력 장치, 외부 기억 장치, 주변 장치, 통신 처리 장치 등의
제어부 사이를 연결하는 버스
· 레지스터 : 처리 할 명령어를 저장하는 곳으로 연산에 필요한 데이터를 저장하고 빠른속도로 접근할 수 있는 저장공간
✅ 프로세서 레지 스터 : 프로세서에 위치한 고속메모리로 극히 소량의 데이터나 처리 중인 중간 결과와도 같은 프로세서가 바로 사용할 수 있는
데이터를 담고있는 영역으로, 컴퓨터 구조에 따라 크기나 종류가 다양
[범용 레지스터]
: 연산에 필요한 데이터나 연산 결과를 임시로 저장
[특수목적 레지스터]
: 특별한 용도로 사용하는 레지스터
· 캐시 메모리 L1 : 처리 속도를 높여주는 역할 (왼손은 거들뿐!🏀)
2. CPU의 동작
· 데이터 가져오기 - Fetch
: 데이터는 이진수로 표시되며 RAM -> CPU로 전달
: 명령어는 프로그램 카운터(PC)에 의해 보관되고 PC와 명령문은 IR(지침 레지스터)에 배치
✅ CPU가 명령어를 읽고 수행하는 동작 : 명령어 인출 -> 명령어 해독 -> 실행 -> 반영
: PC 길이는 다음 명령문의 주소를 참조하기 위해 증가
· 디코딩 - Decoding
: 명령을 가져와 IR에 저장하면 CPU는 명령 해독기라는 회로로 명령을 전달
: 명령어는 CPU의 다른 부분으로 전달하여 작동을 위해 전달되는 신호로 변환
· 실행- Execute
: 디코딩된 명령문은 완료될 CPU의 관련 부분으로 전송
: 결과는 대개 CPU 레지스터에 기록되며, 이 레지스터는 이후 명령문에 의해 참조
GPU (Graphics Processing Unit)
: 주로 그래픽 작업에 사용되는 그래픽 처리 장치로 2D 및 3D 그래픽 처리나 비디오 렌더링, 과학 계산작업에 특화
그래픽 작업을 빠르고 효율적으로 처리하며, 일부 응용 프로그램 및 머신 러닝 작업에서도 사용
메모리
: 데이터 및 프로그램 코드를 저장하는 물리적 장치로 하드 디스크 드라이브(HDD)와 고성능 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등의 저장 장치가 포함
1. 캐시 메모리 : 컴퓨터 시스템 향상을 위해서 CPU와 주기억장치 사이에 있는 메모리로 전원이 꺼지면 지워지지만 제일 빠르게 조회할 수 있는 공간
2. 주 기억장치 RAM(Random Access Memory) : 컴퓨터가 전원이 꺼지면 지워지지만 조금더 빠르게 조회할 수 있는 저장공간으로, 모든 프로그램은
컴퓨터에서 실행되기 위해 메모리의 일부를 사용함(메인메모리 = 주기억장치 = RAM)
✅ DRAM(동적메모리 - Dynamic RAM) : 주로 주기억장치가 의미하는 RAM
: 전원이 계속 공급되더라도 주기적으로 재충전되어야 기억된 내용을 유지할 수 있으며 주로 대용량의 기억장치에 사용되며 가격이 저렴
✅ SRAM(정적메모리 - Static RAM) : 캐시나 레지스트리로 사용
: 전원 공급이 되는 동안은 기록된 내용이 지워지지 않기 때문에 재충전이 필요없고 접근 속도가 빠르지만 가격이 비싸다는 특징을 가지고 있음
3. 보조 기억장치 : 컴퓨터 전원이 꺼져도 지워지지 않는 저장공간으로 사용자가 사용하고자 하는 데이터와 프로그램을 반영구적으로 저장