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컴퓨터의_요소.md

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💻 컴퓨터의 요소

CPU

산술논리연산장치 (ALU)

  • Arithmetic Logic Unit
  • 산술 연산, 배타적 논리합,곱 등의 논리 연산을 계산하는 디지털 회로

제어장치 (CU)

  • Control Unit
  • 프로세스 조작을 지시
  • 입출력 장치 간 통신 제어
  • 데이터 처리를 위한 순서 결정

레지스터

  • 임시 기억 장치
  • CPU와 직접 연결되어 있음 -> 연산 속도가 매우 빠르다.
    • CPU는 레지스터를 거쳐 데이터를 전달한다.

CPU의 연산 처리 과정

  1. 제어장치가 메모리와 레지스터에 계산할 값 로드
  2. 제어장치가 ALU에 레지스터의 값 계산하도록 명령
  3. 제어장치가 계산된 값을 다시 레지스터에서 메모리로 저장

💡 인터럽트 (Interrupt)

  • 어떤 신호가 들어왔을 때 CPU를 잠깐 정지시키는 것을 말한다.
  • 인터럽트가 발생되면, 인터럽트 핸들러 메서드가 모여있는 인터럽트 벡터로 가서 인터럽트 핸들러 메서드가 실행된다.
  • 인터럽트 실행에는 우선순위가 존재한다.
  • 인터럽트의 종류
    • 하드웨어 인터럽트: IO 디바이스에서 발생 -> OS에 시스템콜을 요청해서 디바이스의 로컬 버퍼에 접근하여 로직 실행
    • 소프트웨어 인터럽트(trap): 프로세스 오류 등으로 프로세스가 시스템콜을 호출할 떄 발생

DMA 컨트롤러

  • IO 디바이스가 메모리에 직접 접근할 수 있도록 하는 하드웨어 장치
  • CPU의 부하를 줄여준다.
  • 하나의 작업을 CPU와 DMA 컨트롤러가 동시에 하는 것을 방지해준다.

메모리

  • 데이터나 상태, 명령어 등을 기록하는 장치
  • RAM(Random Access Memory)를 일컬어 메모리라고도 한다.
  • CPU는 계산을 담당하고, 메모리는 기억을 담당한다.

타이머

  • 특정 시간 제한 내에 작업이 끝나도록 시간 제한을 거는 역할
  • 시간이 많이 소요되는 프로그램이 작동할 때 제한을 걸기위해 존재한다.

디바이스 컨트롤러

  • 컴퓨터와 연결되어 있는 IO 디바이스들의 작은 CPU를 말한다.
  • 로컬 버퍼
    • 디바이스 컨트롤러 옆의 작은 메모리
    • 각 디바이스에서 데이터를 임시로 저장

References