기본적인 컴퓨터 하드웨어 구성

프로그램을 실행할 때 무슨 일이 발생하는지 설명하기 위해서는 컴퓨터의 하드웨어를 이해할 필요가 있다.

아래는 전형적인 시스템의 하드웨어 구성을 보여준다.

 

버스

하드웨어 구성요소를 서로 연결하고 데이터들을 전송하는 경로를 의미한다. 버스는 일반적으로 워드라고 하는 고정 크기의 바이트

단위로 데이터를 전송하도록 설계된다. 오늘날 대부분의 컴퓨터들은 4바이트(32비트) 또는 8바이트(64비트) 워드 크기를 갖는다.

 

입출력 장치

입출력 장치는 컴퓨터 시스템과 외부 세계와의 연결을 담당한다. 위의 그림에서는 네 개의 입출력 장치가 존재한다. 입력용 키보드와

마우스, 출력용 디스플레이, 데이터와 프로그램의 장기 저장을 위한 디스크 드라이브가 해당한다. 

 

메인 메모리

메인 메모리는 CPU가 프로그램을 실행하는 동안 데이터와 프로그램을 모두 저장하는 임시 저장장치다.

물리적으로 메인 메모리는 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 칩들로 구성되어 있다. 

 

프로세서

주처리장치(CPU), 간단히 프로세서는 메인 메모리에 저장된 명령들을 실행하는 엔진이다. 프로세서의 중심에는 워드 크기의

저장장치(또는 레지스터)인 프로그램 카운터(PC)가 있다. 프로그램 카운터는 실행될 명령어의 주소를 가지고 있어 실행할 기계어

코드의 위치를 지정한다. 때문에 명령어 포인터라고도 한다. 시스템에 전원이 공급되는 순간부터 전원이 끊어질 때까지 프로세서는

프로그램 카운터가 가리키는 곳의 명령어를 실행하고 프로그램 카운터가 다음 명령어의 주소를 가리키도록 업데이트 한다.

 

"hello" 명령을 키보드에서 읽어들이는 과정

 

"hello" 실행 파일을 디스크에서 메인 메모리로 로딩하는 과정

 

메인 메모리에서 화면으로 출력하는 과정