[System Programming] 컴퓨터 하드웨어의 구성 / CPU

시스템 프로그래밍이란?

- 컴퓨터 시스템을 동작시키는 프로그램

- 하드웨어를 직접 컨트롤

- Windows 운영체제 자체의 기능을 십분 활용하는 프로그래밍

- 시스템의 범위 : 하드웨어 + 운영체제

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컴퓨터 시스템의 주요 구성 요소

CPU, 캐쉬 메모리 : 컴퓨터 하드웨어 구조

운영체제 : 메인 메모리(프로그램의 속도를 높임), 하드디스크(파일I/O 포함)

 

컴퓨터 하드웨어의 구성 - CPU

CPU - ALU, 컨트롤유닛, 레지스터, 버스인터페이스

 

CPU(Central Processing Unit)

- 중앙처리장치, 기본적으로 연산을 담당

- 컴퓨터 프로그램의 실행에 있어서 핵심적인 역할

 

메인 메모리(Main Memory)

- 컴파일이 완료된 프로그램(실행가능한 파일) 코드가 올라가서 실행되는 영역(RAM)

 

입출력 버스(Input/Output Bus)

- 컴퓨터를 구성하는 구성요소 사이에서 데이터를 주고 받기위해 사용되는 경로

- 어드레스 버스, 데이터 버스, 컨트롤 버스

 

ALU(Arithmetic Logic Unit) - 연산장치

- CPU 내부에서 실제 연산을 담당

 

컨트롤 유닛(Control Unit)

- CPU에게 일을 시키기 위한 명령어 저장

- CPU가 처리해야할 명령어 해석

 

레지스터(Register Set)

- CPU 내부에 임시적으로 데이터를 저장하는 공간

 

버스 인터페이스(Bus Interface)

- 데이터를 주고 받기 위한 매개체(통로)

 

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클럭 신호(Clock Pulse) 

CPU를 구성하는 요소

 

동작 타이밍

- 클럭 발생기의 클럭

- CPU는 클럭 신호에 맞춰서 작업 수행

 

필요성

- 요소들의 동기화(속도의 불일치) -> cpu와 하드디스크의 속도 차이를 맞추기 위해