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CS Knowledge/Computer Structure

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Computer Structure - Sub Memory 이 블로그는 '최신 컴퓨터 구조 - 임석규 홍경호'를 참고하여 제작하였습니다. 1. 자기 디스크 2. 자기 테이프와 자기 드럼 (자기 드럼 생략) 3. 광 기억 장치 (생략) 4. RAID 5. SSD (생략) 1. 자기 디스크 1-1. 자기 기억 장치의 동작 원리 - 강 자성체를 이용한다. - 정보 쓰기 : 헤드에 전류를 흘려 자기장이 만들어지면 트랙이 헤드와 반대 극성으로 자화된다. - 정보 읽기 : 트랙을 이동시켜 헤드를 통과하는 자기장이 변하면 헤드에 유도 전류가 흐르는 원리를 이용한다. 1-2. 자기디스크의 표면 구조 - 강 자성체로 코딩되어 있고 하드 디스크라고도 부른다. 1. 단일 헤드 디스크 : 헤드가 하나인 디스크 2. 다중 헤드 디스크 : 헤드가 여러개 존재하는 디스크 1-3. 자기디스..
Computer Structure - Memory 이 블로그는 '최신 컴퓨터 구조 - 임석구, 홍경호'를 참고하였습니다. 1. 기억 장치 시스템의 개요 2. 주기억 장치 3. 캐시 기억 장치 4. 가상 기억 장치 5. 연관 기억 장치 (생략) 6. 최신 기억 장치 기술 (생략) 1. 기억 장치 시스템의 개요 1-1. 위치에 따른 분류 - 컴퓨터 내부 또는 외부로 분류 - 내부 : 주기억 장치, CPU의 레지스터 - 외부 : 자기디스크, 자기테이프 1-2. 용량에 따른 분류 - 바이트나 워드로 나타냄. - 워드는 보통 CPU가 한번에. 처리할 수 있는 명령어의 비트 수로 설정 - 바이트는 보통 외부 기억장치들이 사용 1-3. 전송 단위에 따른 분류 - 내부 장치에서 전송 단위 : 기억 장치로 들어가고 나오는 데이터선의 수, 보통 워드길이와 같거나 다름 -..
Computer Structure - Controller 임석구, 홍경호의 '최신 컴퓨터 구조' 를 참고 하였습니다. 1. 제어 장치의 기능 2. 제어 장치의 종류 3. 명령어 사이클 4. 파이프 라이닝 1. 제어장치의 기능 제어장치 정의 : 컴퓨터의 모든 동작을 제어하는 CPU의 핵심장치 기능 1. ALU, I/O 장치를 제어해 프로세스가 명령한 수행 2. 주기억 장치의 명령어를 읽어 CPU의 명령 레지스터 IR로 가져오고, 이의 opcode를 해독하여 제어 신호를 발생 (명령어 인출, 해독, 실행 제어) 2. 제어장치의 종류 - 하드와이어 제어장치 - 마이크로 프로그램 제어장치 - 수평적 마이크로 프로그램 - 수직적 마이크로 프로그램 3. 명령어 사이클 명령어 사이클 : 명령어 인출 -> 명령어 해독 -> 명령어 실행 인터럽트 사이클 : 매 명령어 사이클이..
Computer Structure - CPU(2) '최신 컴퓨터 구조' 임석구, 홍경호를 참고하였습니다. 4. 컴퓨터 명령어 5. 주소 지정 방식 컴퓨터 명령어 - 연산코드, 오퍼랜드, 피연산자의 위치, 연산결과의 저장 위치 등 여러가지 정보로 구성 1. 명령어 형식 예시 : Z=(B+C)xA 구현 1) 0-주소 PUSH B PUSH C ADD PUSH A MUL POP Z 2) 1-주소 (누산기 관련) LOAD B ADD C MUL A STOR Z 3) 2-주소 MOV R1 B ADD R1 C MUL R1 A MOV Z R1 4) 3-주소 ADD R1, B, C MUL Z, A, R1 2. 명령어 형식 설계 기준 1. 명령어 길이 2. 명령어 형식의 공간 3. 주소필드의 비트 수 3. 확장 opcode - 연산 코드의 비트 수와 주소비트의 수의 비율로..
Computer Structure - CPU(1) 임석구, 홍경호 저자의 '최신 컴퓨터 구조'를 참고하였음을 알립니다. 1. 프로세서 구성과 동작 2. 산술 논리 연산 장치 3. 레지스터 프로세서(CPU) 구성과 동작 컴퓨터의 3가지 핵심 장치 : 프로세서(CPU), 메모리, 입출력 장치 버스 : 장치간 주소, 데이터, 제어 신호를 전송하기 위한 연결 통로 1) 버스 구성 - 내부 버스 : 프로세서 내부의 장치 연결 - 시스템 버스 : 핵심장치 및 주변 장치 연결 2) CPU 구성 - 산술 논리 연산 장치(ALU) : 산술 논리 연산 등 기본 연산을 수행, 그 결과를 누산기(AC)에 저장 - 제어 장치 : 메모리에서 명령을 가져와 해독하고 실행에 필요한 장치들을 제어하는 신호를 발생 - 레지스터 세트 : CPU 내에 존재하는 용량은 작지만 속도가 매우 ..
Computer Structure - Digital Logic Circuits(2) 이 글은 임석구, 홍경호 저자의 '최신 컴퓨터 구조'를 참고했음을 알립니다. 3. 조합 논리 회로 조합 논리 회로 - 현재 입력값으로 출력이 결정되는 회로 설계 과정 1. 시스템 분석과 변수 정의 2. 진리표 작성 3. 논리식의 간소화 4. 논리 회로도 구성 종류 1) 반가산기(HA) - 입력 2개, 출력 2개 - 2개의 입력에 대해 합(S)와 캐리(C)를 출력하는 조합 논리 회로 - S에는 XOR, C에는 AND 연결 2) 전가산기(FA) - 입력 3개, 출력 2개 - C(i) = 0,1,0,1,0,1... - S = A,B,C(i)의 XOR - C(0) = 1이 두개이상이면 1 3) 반감산기(HS) - 입력 2개, 출력 2개 - A와B의 차(D), 빌림 수(K)를 계산한다. - D = A,B의 XOR..
Computer Structure - Digital Logic Circuits(1) 본 내용은 임석구, 홍경호 저자의 '최신 컴퓨터 구조'를 참고했음을 알림니다. 1. 논리 게이트 2. 불 대수 1. 논리 게이트 TTL vs CMOS 논리 레벨 정의 TTL : 논리 1 (2.5~5V), 논리 0(0~0.8V) CMOS : 논리 1 (3.5~5V), 논리 0(0~1.5V) 1) NOT 게이트 - 인버터로도 불린다. 2) 버퍼 게이트 - 단순 전송 4) 3상태 버퍼 게이트 - 출력이 High, Low, 하이 임피던스 3개 중 하나인 게이트 5) AND 게이트 - 입력이 모두 1이여야 1출력 6) OR 게이트 - 입력이 하나라도 1이면 1출력 7) NAND 게이트 - 입력이 모두 1이면 0출력 - AND + NOT 8) NOR 게이트 - 입력이 하나라도 1이면 0출력 - OR + NOT 9)..
Computer Structure - Data Expression 이 블로그에서는 교재 '최신 컴퓨터 구조(임석구 홍성규 지음)을 참고합니다. 컴퓨터 구조에서 컴퓨터가 데이터를 표현하고 처리하고 오류를 검출하는 방식을 설명한 블로그입니다. 1. 진법과 진법 변환 2. 정수 표현 3. 실수 표현 4. 디지털 코드 5. 에러 검출 코드 1. 진법과 진법 변환 단위 1nibble - 4bit 1byte - 8bit 영어 1문자 - 1byte 한글 1문자 - 2byte 1 워드 - CPU에서 취급하는 명령어나 데이터의 길이에 해당하는 비트 수 (8의 배수 비트) (MSB - 최상위 비트, LSB - 최하위 비트) 진법 10 진법 - 우리가 아는 수 2진법 - 2의 n승 단위 -> 0, 1 8진법 - 8의 n승 단위 -> 0~8 16진법 - 16의 n승 단위 -> 0~9, A~..