시스템의 기초

1. 시스템의 이해

1.1 시스템

여러 구성 요소들이 체계적으로 상호작용하도록 얽힌 집합체를 의미

• 처리방식 기준
  • 아날로그 컴퓨터
  • 물리적 기계 동작의 상호작용으로 작업을 처리하는 컴퓨터
  • 하이브리드 컴퓨터
  • 전기의 신호를 받아 물리적 기계 동작으로 작업을 처리하는 컴퓨터
  • 디지털 컴퓨터
  • 0과 1의 디지털로 변경하여 작업을 처리하는 컴퓨터
• 처리규모 기준
  • 스마트폰
  • 기존의 모바일 기기와 개인용 컴퓨터를 결합
  • 마이크로 컴퓨터
  • 기존의 컴퓨터의 덩치가 컸기에 상대적으로 작게 만든 컴퓨터를 지칭
  • 노트북
  • 개인용 컴퓨터
  • 슈퍼 컴퓨터
  • 과학기술연산을 위해 특별하게 제작된 고성능, 고용량 컴퓨터

1.2 시스템 구조

구조 (Architeccture)란 시스템이 동작하는 구조를 의미

• 가장 기본이 되는 것은 입력 > 처리 > 출력
  1. 입력 값
  2. 값을 곱
  3. 출력 값
  4. 종료 처리단계
  5. 25 출력단계
  • 기본적인 아날로그와 디지털의 흐름
  • 입력유닛 —입력—> 기록정보 —변환—>코드화된 정보 —전달—> CPU
    —처리—> 산술, 논리 유닛 —제어—> 출력유닛 —출력—> 녹음감상
• 5 * 5 입력단계

1.3 폰 노이만의 시스템 구조

명령어와 데이터를 위한 메모리 인터페이스는 오직 하나

• 명령어를 읽을 때 데이터를 읽거나 쓸 수 없음
  • 병목현상 발생

  • 

• 데이터와 명령어 사이에 구분이 없음
• 메모리의 저장 형태는 평면 메모리 모델을 사용
• CISC 프로세서 모델로 분류

구성요소

• 입력 / 출력 유닛 (I/O Unit)
• 입력하고 출력된 결과를 사람이 받아들일 수 있는 통신장치
• 산술논리 유닛 (ALU - Arithmetic Logic Unit)
• 사칙연산을 수행하는 유닛
• 제어 유닛 (Control Unit)
• 데이터의 흐름을 관리하며, 한번에 하나 (One At A Time)원리에 의거 데이터를 처리
• 메모리 (Memory)현재의 RAM 역할을 수행
• 프로그램의 시작과 데이터의 기억을 담당

폰 노이만 구조의 CPU

• ALU (산술논리 유닛)
• CU (제어 유닛)
• cashe (캐시)
• Register (레지시터
  • PC (Program Counter) 프로그램 계수기
  • MAR (Memory Address Register) 메모리 주소 레지스터
  • MDR (Memory Data Register) 메모리 데이터 레지스터 == MBR (Memory Buffer Register)
  • ACC (Accumulator) 계수기

폰 노이만 구조의 메모리

• 명령과 데이터가 구분되어 있지 않은 구조
• 평면 메모리 모델 (Flat Memory Model)

1.4 하버드의 시스템 구조

병목현상을 해결하기위한 폰 노이만 구조의 변형

• 데이터와 명령의 메모리 구조를 분리
• 속도적 성능이 우수
• 모든 돌작은 CPU의 레지스터 안에서 수행
• 프로그램된 제어보단 하드웨어된 제어를 수행
• RISC 프로세서 모델을 가짐
• Program Memory (비휘발성)
• Data Memory (휘발성)

1.5 폰 노이만 구조 Vs 하버드 구조

Von neumann Vs Harvard Architecture

 

1.6 수정된 하버드 구조

• Program Memory (비휘발성)
• Data Memory (휘발성)