[CS] 컴퓨터 구성 정리, 쉽게 이해해보자

하드웨어

• 중앙 처리 장치 : 명령어와 데이터를 읽어와 연산을 담당하는 ALU와 명령어 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 속도가 빠른 기억장소인 레지스터로 구성되어 있다.
• 기억장치
  • 주기억장치 : 실행중인 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장
  • 보조기억장치 : 주기억 장치에 비해 느리지만 자료를 영구적으로 보관 가능
• 입출력장치
• 시스템 버스 : 각 구성 요소가 다른 구성요소로 데이터를 보낼 수 있음
  • 데이터 버스 : 데이터 전달 통로 (양방향)
  • 주소 버스 : 주기억장치나 IO장치로 기억창지 주소를 전달하는 통로 (단방향)
  • 제어 버스 : 데이터버스나 주소버스를 제어하기 위해 신혼들을 전송하는 통로 (양방향)

 

캐시 메모리

자주 사용하는 데이터를 캐시 메모리에 저장한 뒤에 다음에 이용할 때 주기억장치가 아닌 캐시 메모리에서 먼저 가져온다. 속도가 빠르지만 용량이 적으며 비용이 비싸다.

• 캐시 메모리 작동 원리
  • 시간지역성( 반복문에 조건 변수처럼 참조된 데이터는 또 참조될 가능성이 높음)
  • 공간 지역성( 참조된 데이터 근처에 있는 데이터는 잠시후 또 사용될 가능성 높음)

 

• CPU 요청 데이터 있으면 CACHE HIT, 없어서 DRAM에 가져오면 CACHE MISS다.

 

• 캐시 미스가 나는 경우
  • cold miss : 해당 메모리 주소를 처음 불러서 나는 미스
  • conflict miss : 캐시 메모리에 a,b, 데이터 저장해야하는데 두개의 데이터가 같은 주소로 할당되어 있어서 나는 미스
  • capacity miss : 캐시 메모리 공간이 부족해서 나는 미스

 

 

고정 소수점, 부동 소수점

• 고정 소수점 : 소수점이 찍힐 위치 미리 정해놓고 소수 표현 (정수 + 소수)

실수를 정수부와 소수부로 표현해서 단순하지만 표현 범위가 너무 적다.

• 실수를 가수부 + 지수부로 표현한다. 가수는 실제값 표현이며 지수는 크기를 말한다.

 

 

표현할 수 있는 수의 범위가 넓어지지만 오차가 발생할 수 있다.

 

 

프로세서

메모리에 저장된 명령어들이 실행하는 유한 상태 오토마톤

(컴퓨터 내에서 프로그램을 수행하는 하드웨어 유닛, CPU를 뜻하기도 함)

 

ARM 프로세서

단순 명령 집합으로 명령 집합수를 적게하여 휴대용 기기에 적합하도록 크기가 작고 전원 소모가 낮은 것이 ARM CPU이다.