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| + | 하드웨어는 연산, 기억, 입력, 출력, 제어의 다섯 가지 기능을 구현한다.<ref name=“2”> 〈[https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0_%ED%95%98%EB%93%9C%EC%9B%A8%EC%96%B4 컴퓨터 하드웨어]〉, 《위키백과》 </ref> 그리고 하드웨어에는 중앙처리장치, 기억장치, 입출력장치로 구성되고, 각 장치는 시스템 버스로 연결되어 있다.<ref name=“3”> 〈[https://ndb796.tistory.com/6 컴퓨터의 구조를 설명해줄게!]〉, 《티스토리》, 2016-06-08 </ref> | ||
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| + | Central Processing Unit의 약자로 CPU라고 한다. 중앙처리장치는 컴퓨터의 두뇌 역할을 한다. 중앙에서 사용자들이 입력한 명령어를 해석하고, 연산한 수 그 결과를 제어하는 역할을 한다.<ref name=“4”>라임, 〈[http://www.makeshare.org/bbs/board.php?bo_table=Parts&wr_id=19 CPU란?/CPU 종류/CPU 고르기/중앙처리장치/인텔 CPU 고르기]〉, 《메이크셰어》, 2017-01-09 </ref> 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어 처리하고 명령어의 수행순서를 제어한다. 비교와 연산을 담당하는 산술논리연산장치(ALU)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 그리고 속도가 빠른 데이터 기억장소인 레지스터로 구성된다. | ||
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| + | === 산술논리연산장치 === | ||
| + | 두 숫자의 산술연산과 논리연산을 계산하는 디지털 회로이다.<ref name=“5”> 〈[https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%B0%EC%88%A0_%EB%85%BC%EB%A6%AC_%EC%9E%A5%EC%B9%98 산술 논리 장치]〉, 《위키백과》 </ref> 산술연산에서는 덧셈과 뺄셈과 같은 사칙연산을, 논리연산에서는 AND, OR 또는 Shift와 같은 연산이 이루어진다.<ref name=“6”> 〈[https://blog.hexabrain.net/212 시스템 프로그래밍: 하드웨어 구성(Hardware Configuration)]〉, 《윈도우즈》, 2013-01-14 </ref> | ||
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| + | === 제어장치 === | ||
| + | 주기억장치에 저장되어있는 프로그램의 명령어를 해석하고, 다른 장치들에게 명령의 의미에 따라 동작을 지시하여 실행할 수 있게 통제하고 관리한다.<ref name=“7”>야무야무, 〈[https://m.blog.naver.com/hwasu416/220286844255 컴퓨터의 5대장치]〉, 《네이버 블로그》, 2015-03-01 </ref> | ||
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| + | 용도에 따라 전용 레지스터와 범용 레지스터로 구분되고, 사용 용도에 따라 사용자 가시 레지스터(user-visible), 사용자 불가시 레지스터(user-invisible)로 구분할 수 있다. 저장하는 정보의 종류에 따라 데이터 레지스터, 주소 레지스터, 상태 레지스터로 나뉜다.<ref name=“8”>Jang Wonit, 〈[https://wonit.tistory.com/76 (운영체제)1. 컴퓨터 하드웨어의 구성]〉, 《티스토리》, 2019-12-07 </ref> | ||
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| + | ; 사용자 가시 레지스터 | ||
| + | * '''데이터 레지스터''': 함수 연산에 필요한 데이터를 저장하고, 문자나 값 등을 저장하므로 산술연산이나 논리연산에 사용한다. 연산 결과로 플래그 값을 저장한다. | ||
| + | * '''주소 레지스터''': 유효 주소를 계산하는데 필요한 주소 일부분을 저장한다. | ||
| + | '''기준 주소 레지스터'''는 프로그램을 실행할 때 사용하는 기준 주소값을 저장한다. '''인덱스 레지스터'''는 유효 주소를 계산하는 데 사용하는 주소 정보를 저장한다. '''스택 포인터 레지스터'''는 메모리에 프로세서 스택을 구현하는 데 사용한다. 보통 반환 주소나 프로세서 상태 정보, 서브루틴의 임시변수를 저장한다.<ref name=“9”> 〈[https://coding-start.tistory.com/196 운영체제-컴퓨터 하드웨어의 구성(CPU, RAM등)]〉, 《티스토리》, 2019-07-22 </ref> | ||
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| + | * '''프로그램 카운터'''(PC): 다음 실행할 명령어의 주소를 보관하는 레지스터이다. 실행할 명령어를 메모리에서 읽으면 명령어의 길이만큼 증가하여 다음 명령어를 가리킨다. | ||
| + | * '''명령어 레지스터'''(IR): 현재 실행하는 명령어를 보관하는 레지스터이다. | ||
| + | * '''누산기'''(ACC): 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터이다. | ||
| + | * '''메모리 주소 레지스터'''(MAR): 프로세서가 참조하려는 데이터의 주소를 명시하여 메모리에 접근하는 버퍼 레지스터이다. | ||
| + | * '''메모리 버퍼 레지스터'''(MBR): 프로세서가 메모리에서 읽거나 메모리에 저장할 데이터 자체를 보관하는 버퍼 레지스터이다. 메모리 데이터 레지스터(MDR)라고도 한다.<ref name=“9”> 〈[https://coding-start.tistory.com/196 운영체제-컴퓨터 하드웨어의 구성(CPU, RAM등)]〉, 《티스토리》, 2019-07-22 </ref> | ||
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| + | * '''전용 레지스터''': 범용적으로 사용될 수 있는 레지스터이다. | ||
| + | * '''범용 레지스터''': 특수한 목적으로 사용하는 레지스터이다. | ||
| + | * '''상태 레지스터''': 연산 결과의 상태를 알려주는 플래그 비트가 모인 레지스터이다.<ref name=“8”>Jang Wonit, 〈[https://wonit.tistory.com/76 (운영체제)1. 컴퓨터 하드웨어의 구성]〉, 《티스토리》, 2019-12-07 </ref> | ||
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2021년 1월 19일 (화) 14:30 판
하드웨어(Hardware)는 컴퓨터 시스템이 작동하는 데 필요한 물리적 구성 요소이다. 반대되는 용어로 소프트웨어(Software)가 있다.[1] 하드웨어에는 중앙처리장치(CPU), 모니터, 자판, 컴퓨터 기억장치, 사운드 카드, 그래픽카드, 메인보드 등이 있다.[2]
개요
하드웨어는 연산, 기억, 입력, 출력, 제어의 다섯 가지 기능을 구현한다.[2] 그리고 하드웨어에는 중앙처리장치, 기억장치, 입출력장치로 구성되고, 각 장치는 시스템 버스로 연결되어 있다.[3]
중앙처리장치
Central Processing Unit의 약자로 CPU라고 한다. 중앙처리장치는 컴퓨터의 두뇌 역할을 한다. 중앙에서 사용자들이 입력한 명령어를 해석하고, 연산한 수 그 결과를 제어하는 역할을 한다.[4] 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어 처리하고 명령어의 수행순서를 제어한다. 비교와 연산을 담당하는 산술논리연산장치(ALU)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 그리고 속도가 빠른 데이터 기억장소인 레지스터로 구성된다.
산술논리연산장치
두 숫자의 산술연산과 논리연산을 계산하는 디지털 회로이다.[5] 산술연산에서는 덧셈과 뺄셈과 같은 사칙연산을, 논리연산에서는 AND, OR 또는 Shift와 같은 연산이 이루어진다.[6]
제어장치
주기억장치에 저장되어있는 프로그램의 명령어를 해석하고, 다른 장치들에게 명령의 의미에 따라 동작을 지시하여 실행할 수 있게 통제하고 관리한다.[7]
레지스터
용도에 따라 전용 레지스터와 범용 레지스터로 구분되고, 사용 용도에 따라 사용자 가시 레지스터(user-visible), 사용자 불가시 레지스터(user-invisible)로 구분할 수 있다. 저장하는 정보의 종류에 따라 데이터 레지스터, 주소 레지스터, 상태 레지스터로 나뉜다.[8]
- 사용자 가시 레지스터
- 데이터 레지스터: 함수 연산에 필요한 데이터를 저장하고, 문자나 값 등을 저장하므로 산술연산이나 논리연산에 사용한다. 연산 결과로 플래그 값을 저장한다.
- 주소 레지스터: 유효 주소를 계산하는데 필요한 주소 일부분을 저장한다.
기준 주소 레지스터는 프로그램을 실행할 때 사용하는 기준 주소값을 저장한다. 인덱스 레지스터는 유효 주소를 계산하는 데 사용하는 주소 정보를 저장한다. 스택 포인터 레지스터는 메모리에 프로세서 스택을 구현하는 데 사용한다. 보통 반환 주소나 프로세서 상태 정보, 서브루틴의 임시변수를 저장한다.[9]
- 사용자 불가시 레지스터
- 프로그램 카운터(PC): 다음 실행할 명령어의 주소를 보관하는 레지스터이다. 실행할 명령어를 메모리에서 읽으면 명령어의 길이만큼 증가하여 다음 명령어를 가리킨다.
- 명령어 레지스터(IR): 현재 실행하는 명령어를 보관하는 레지스터이다.
- 누산기(ACC): 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터이다.
- 메모리 주소 레지스터(MAR): 프로세서가 참조하려는 데이터의 주소를 명시하여 메모리에 접근하는 버퍼 레지스터이다.
- 메모리 버퍼 레지스터(MBR): 프로세서가 메모리에서 읽거나 메모리에 저장할 데이터 자체를 보관하는 버퍼 레지스터이다. 메모리 데이터 레지스터(MDR)라고도 한다.[9]
- 그 외
- 전용 레지스터: 범용적으로 사용될 수 있는 레지스터이다.
- 범용 레지스터: 특수한 목적으로 사용하는 레지스터이다.
- 상태 레지스터: 연산 결과의 상태를 알려주는 플래그 비트가 모인 레지스터이다.[8]
각주
- ↑ 크루셜 공식 홈페이지 – https://www.crucial.kr/articles/pc-builders/what-is-computer-hardware
- ↑ 2.0 2.1 〈컴퓨터 하드웨어〉, 《위키백과》
- ↑ 〈컴퓨터의 구조를 설명해줄게!〉, 《티스토리》, 2016-06-08
- ↑ 라임, 〈CPU란?/CPU 종류/CPU 고르기/중앙처리장치/인텔 CPU 고르기〉, 《메이크셰어》, 2017-01-09
- ↑ 〈산술 논리 장치〉, 《위키백과》
- ↑ 〈시스템 프로그래밍: 하드웨어 구성(Hardware Configuration)〉, 《윈도우즈》, 2013-01-14
- ↑ 야무야무, 〈컴퓨터의 5대장치〉, 《네이버 블로그》, 2015-03-01
- ↑ 8.0 8.1 Jang Wonit, 〈(운영체제)1. 컴퓨터 하드웨어의 구성〉, 《티스토리》, 2019-12-07
- ↑ 9.0 9.1 〈운영체제-컴퓨터 하드웨어의 구성(CPU, RAM등)〉, 《티스토리》, 2019-07-22
