방통대 방송대 컴퓨터구조 5페이지 암기노트 핵심요약정리

문서 내 토픽

1. 컴퓨터 명령어

명령어는 연산코드(연산종류)와 오퍼랜드(데이터/주소)로 구성되며, 함수연산, 정보전달, 순서제어, 입출력 등의 기능을 수행합니다. 오퍼랜드는 누산기, 다중 레지스터, 스택 구조에 저장되며, 3-주소, 2-주소, 1-주소, 0-주소 명령어 형식이 있습니다. 주소지정방식에는 직접, 간접, 레지스터, 상대, 인덱스 등이 있습니다.
2. 처리장치

처리장치는 마이크로 연산(레지스터 전송, 산술, 논리, 시프트)을 수행하며, 산술논리연산장치(ALU), 레지스터, 내부버스로 구성됩니다. 제어장치는 명령어 해독, 제어신호 발생, 마이크로연산 수행을 담당하며, 마이크로프로그램 방식과 하드웨어 방식이 있습니다.
3. 중앙처리장치(CPU)

CPU는 명령어 수행, 데이터 처리, 전반 과정 제어를 담당합니다. 구성요소로는 ALU, 제어장치, 내부버스, 레지스터세트(범용, 특수)가 있습니다. 명령어 사이클에는 인출, 실행, 간접, 인터럽트 처리 과정이 있습니다. CISC와 RISC 방식의 차이도 있습니다.
4. 기억장치

기억장치는 프로그램과 데이터를 저장하며, 계층구조(보조-주기억-캐시-레지스터)를 가집니다. 지역성 원리, 메모리 인터리빙, 연관기억장치, 캐시기억장치, 가상기억장치 등의 개념이 있습니다. 보조기억장치로는 자기매체, 광학디스크, 반도체메모리 등이 있습니다.
5. 입출력시스템

입출력시스템은 입출력장치, 입출력버스, 입출력장치제어기, 입출력제어기, 입출력장치인터페이스로 구성됩니다. 데이터 전송 속도, 처리 단위, 에러율 차이를 해결하기 위한 기술이 필요합니다. 입출력 제어방식에는 중앙처리장치 의한, 프로그램 의한, 인터럽트 의한, DMA 의한 방식이 있습니다.
6. 병렬처리시스템

병렬처리시스템은 플린 분류에 따라 SISD, SIMD, MISD, MIMD로 나뉩니다. 다중처리기, 다중컴퓨터, 파이프라인 처리기, 배열 처리기, 데이터 흐름 컴퓨터, VLSI 처리기 등의 구조가 있습니다. 상호연결망 구조에는 정적/동적 방식이 있습니다.

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1. 컴퓨터 명령어

컴퓨터 명령어는 컴퓨터가 수행해야 할 작업을 지시하는 기본적인 단위입니다. 이러한 명령어는 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 간의 상호작용을 가능하게 하며, 프로그래밍 언어를 통해 복잡한 작업을 수행할 수 있게 합니다. 명령어의 종류와 구조는 컴퓨터 아키텍처에 따라 다양하지만, 기본적으로 데이터 처리, 메모리 관리, 입출력 제어 등의 기능을 수행합니다. 명령어 집합의 설계와 최적화는 컴퓨터 성능 향상을 위한 핵심 요소이며, 이를 통해 컴퓨터 시스템의 효율성과 생산성을 높일 수 있습니다.
2. 처리장치

처리장치는 컴퓨터의 핵심 구성 요소로, 데이터와 명령어를 받아 연산을 수행하고 결과를 출력하는 역할을 합니다. 처리장치는 크게 산술논리장치(ALU)와 제어장치(CU)로 구성되며, ALU는 산술 및 논리 연산을 수행하고 CU는 명령어 해석과 실행을 관리합니다. 처리장치의 성능은 컴퓨터 전체 성능에 큰 영향을 미치므로, 처리장치의 설계와 구현은 매우 중요합니다. 최근에는 다중 코어 프로세서, 병렬 처리 기술 등을 통해 처리장치의 성능을 지속적으로 향상시키고 있습니다. 이를 통해 복잡한 작업을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 되었습니다.
3. 중앙처리장치(CPU)

중앙처리장치(CPU)는 컴퓨터의 핵심 구성 요소로, 프로그램 실행, 데이터 처리, 메모리 관리 등 컴퓨터의 모든 연산을 총괄하는 역할을 합니다. CPU의 성능은 컴퓨터 전체 성능을 결정하는 가장 중요한 요소이며, 이를 향상시키기 위한 다양한 기술 개발이 이루어지고 있습니다. 최근에는 다중 코어, 병렬 처리, 캐시 메모리 등의 기술을 통해 CPU 성능을 크게 향상시켰으며, 이를 통해 복잡한 작업을 더욱 빠르고 효율적으로 수행할 수 있게 되었습니다. 또한 저전력 기술의 발달로 모바일 기기에서도 고성능 CPU를 사용할 수 있게 되었습니다. 이처럼 CPU는 컴퓨터 시스템의 핵심이며, 지속적인 기술 발전을 통해 컴퓨팅 능력을 향상시키고 있습니다.
4. 기억장치

기억장치는 컴퓨터 시스템에서 데이터와 프로그램을 저장하고 관리하는 핵심 구성 요소입니다. 기억장치는 크게 주기억장치(RAM)와 보조기억장치(HDD, SSD 등)로 구분됩니다. 주기억장치는 CPU가 직접 접근할 수 있는 고속의 메모리로, 프로그램 실행과 데이터 처리에 사용됩니다. 보조기억장치는 대용량의 데이터를 저장하는 역할을 하며, 주기억장치와 보조기억장치 간의 효율적인 데이터 전송이 중요합니다. 최근에는 SSD와 같은 고속 보조기억장치의 보급으로 컴퓨터 시스템의 전반적인 성능이 크게 향상되었습니다. 또한 클라우드 컴퓨팅 기술의 발달로 원격 기억장치를 활용할 수 있게 되었습니다. 이처럼 기억장치는 컴퓨터 시스템의 핵심 요소이며, 지속적인 기술 발전을 통해 그 중요성이 더욱 커지고 있습니다.
5. 입출력시스템

입출력시스템은 컴퓨터와 외부 세계 간의 데이터 교환을 담당하는 중요한 구성 요소입니다. 입력 장치를 통해 사용자의 명령이나 데이터를 컴퓨터에 전달하고, 출력 장치를 통해 컴퓨터의 처리 결과를 사용자에게 제공합니다. 입출력 장치의 종류와 성능은 컴퓨터 시스템의 활용 분야에 따라 다양하며, 최근에는 터치스크린, 음성 인식, 가상현실 등 새로운 입출력 기술이 등장하고 있습니다. 또한 네트워크 기술의 발달로 원격 입출력이 가능해졌으며, 이를 통해 컴퓨터 시스템의 활용 범위가 크게 확장되었습니다. 입출력시스템은 컴퓨터와 사용자 간의 상호작용을 가능하게 하는 핵심 요소이며, 지속적인 기술 발전을 통해 더욱 편리하고 효율적인 사용자 경험을 제공할 것으로 기대됩니다.
6. 병렬처리시스템

병렬처리시스템은 여러 개의 처리 장치를 동시에 활용하여 작업을 수행하는 컴퓨터 시스템입니다. 이를 통해 복잡한 작업을 보다 빠르게 처리할 수 있으며, 대용량 데이터 처리, 고성능 컴퓨팅 등에 활용됩니다. 병렬처리 기술은 다중 코어 CPU, GPU, 클러스터 컴퓨팅 등 다양한 형태로 구현되고 있으며, 최근 인공지능, 데이터 분석 등의 분야에서 그 중요성이 더욱 부각되고 있습니다. 병렬처리시스템은 작업 분할, 데이터 분할, 파이프라인 처리 등의 기법을 통해 효율적인 병렬 처리를 수행하며, 이를 위한 알고리즘과 소프트웨어 기술의 발전이 필요합니다. 향후 병렬처리 기술은 컴퓨팅 성능 향상을 위한 핵심 기술로 자리잡을 것으로 예상되며, 다양한 분야에서 활용도가 높아질 것으로 기대됩니다.