[CS전공 지식]기본적인 컴퓨터의 구조

• 비트 : 2진수에서 자릿수 하나

1010 4비트

1100 1010 8비트

• 바이트 : 8개의 비트를 모아서 사용하는 컴퓨터에서 사용하는 기본 단위

1바이트 = 8비트

컴퓨터 저장의 원리

전기 신호를 통해 정보를 표현

복사의 개념 : 값을 똑같이 만들어서 복사가 가능

저장 공간은 메모리 공간이라 부를 수 있다.

1바이트는 글자 하나의 크기

파일의 용량

2¹⁰ = 1024bytes1k byte

1k bytes * 1024	1M byte
1M byte * 1024	1G byte
1G byte * 1024	1T byte

메모리의 용량

8G bytes

8*1024*1024*1024 = 8589934592

컴퓨터의 메모리와 디스크는 1:100 정도의 비율

비용과 효율을 위하 설계

데이터가 저장되는 메모리

프로그램 실행 시 원본 데이터를 메모리에 데이터를 복사하고 메모리에 사용 되며 메모리에서 사라진다.

데이터 메모리 : 메모리에 지정해 놓은 영역

기계어와 프로그램 메모리

기계어 : 컴퓨터가 받아들여 실행할 수 있는 언어

프로그램 : 원하는 기능을 가지는 명령의 집합

• 프로그래밍
  • 기계어를 직접 만드는 작업
  • 프로그래밍 언어를 통해 프로그램을 만드는 작업

계산기와 프로그램의 비교

• 기계어의 실행

10 + 20 을 더한다고 할 때

1. 10을 임의의 공간에 저장
2. 20을 임의의 공간에 저장
3. 임의의 공간에 저장된 두 수를 더함
4. 결과를 보여 줌

프로그램 메모리

폰노이만 컴퓨터 구조 : 프로그램을 변경해서 실행할 수 있음

프로그램은 프로그램 메모리에 복사 된다.

프로그램 메모리에 있는 프로그램은 한줄 한줄 실행 된다.

1. 10을 임의의 공간에 저장
2. 20을 임의의 공간에 저장
3. 임의의 공간에 저장된 두 수를 더함
4. 결과를 보여 줌

프로그램 메모리(코드 메모리) : 코드를 실행하기 위해 프로그램의 복사할 영역을 지정한 영역

프로그램 메모리와 데이터 메모리

• 프로그램은 프로그래밍 메모리에 올라가고 데이터는 데이터 메모리에 만들어 진다.
• 기계어가 실행 되면서 데이터 메모리를 필요에 따라 생성하고 사용하고 해제 한다.
• 프로그램 메모리와 데이터 메모리는 구분되어 동작 한다.

프로그램 메모리데이터 메모리 (저장되고 실행 후 사라짐)

10을 임의의 공간에 저장 20을 임의의 공간에 저장 임의의 공간에 저장된 두 수를 더함 결과를 보여 줌
	30 (더한 값 30을 임의의 공간에 저장)
	20 (2. 20을 임의의 공간에 저장)
	10 (1. 10을 임의의 공간에 저장)

컴퓨터 구조

CPU : 연산을 처리하는 장치

프로그램 카운터 : 실행되는 프로그램의 위치(순서) 저장

프로그램 카운터가 계속 올라가면서 프로그램 실행

프로그램 실행 시 CPU에 프로그램 카운터가 생기는데 한줄이 실행 될 때 마다 그 숫자가 올라간다.

클럭발생기

수정의 경우 전기가 흐르면 진동이 발생되는데 이 신호의 진동을 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터에 사용 할 수 있고 이를 클럭 발생기라고 한다.

클럭 발생기의 신호 중 0에서 1로 변경되는 구간을 Rising Edge라고 하는데 이 Rising Edge가 발생하는 순간에 프로그램 카운터의 의 숫자가 증가하며 프로그램을 순서대로 실행한다.