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이진 데이터 표현: 숫자 컴퓨터는 이진 체계, 즉 0과 1만을 사용하여 모든 정보를 표현합니다. 이번 글에서는 복잡한 숫자 데이터가 이 이진 체계로 어떻게 표현되는지 깊게 살펴보겠습니다. 10진수(Decimal Numbers) 이진수를 살펴보기 전에, 우리가 편하게 사용하는 10진수 시스템을 먼저 알아보겠습니다. 10진수는 숫자의 해석과 표현을 해서 10진법을 사용합니다. 기본적인 10진수에서 모든 숫자는 10개의 고유 값(0-9) 중 하나를 나타냅니다. 9보다 큰 값을 저장하려면, 값을 왼쪽에 있는 다음 자릿수로 넘겨야 합니다. 예를 들면, 한 자리가 최댓값(9)에 도달했을 때 여기에 1을 더하면 결과는 두 자릿수가 되며 (9 + 1 = 10)입니다. 숫자에서 각 자리의 숫자는 해당 숫자가 전체 값에 어떤 중요성을 가지는지를 .. 2023. 10. 20.
컴퓨터 구조 : CPU 인터럽트(Interrupt) 와 인터럽트 핸들링 1. 인터럽트(Interrupt) 란? 컴퓨터 시스템에서 중앙 처리 장치(CPU)는 가장 바쁜 핵심 작업 처리자입니다. 인터럽트는 이런 CPU에게 현재 수행 중인 작업을 일시 중지하고 다른 작업(긴급한 작업)을 수행하도록 하는 신호나 메커니즘을 말합니다. 쉽게 말하면, 인터럽트는 CPU에게 "잠시 멈추고 이것을 처리해!"라고 말하는 것과 같습니다. CPU에 요청이 필요한 모든 서브시스템들은 CPU에게 인터럽트를 발생시킵니다. 하드웨어 장치들은 자신의 상태 변경이나 데이터 준비 상태를 CPU에 알려야 할 때가 있습니다. 이때 인터럽트를 사용하여 CPU에게 해당 사항을 통지하게 됩니다. 즉, 인터럽트를 통해 서브시스템들은 CPU에게 제어 신호나 상태 신호를 보낼 수 있습니다. CPU는 이런 인터럽트를 받아서.. 2023. 10. 20.
컴퓨터 구조 : 명령어 파이프라이닝(Instruction Pipelining) CPU의 속도는 컴퓨터 시스템의 프로그램 처리 시간에 큰 영향을 주기 때문에, CPU의 성능을 향상하는 다양한 방법들이 연구 및 적용되고 있습니다. 그러한 방법 중에서도 간단하면서 효과적인 최적화 기법인 명령어 파이프라이닝(Instruction Pipelining)에 대해 이번 글에서는 소개하고자 합니다. 파이프라이닝의 작동 원리 파이프라이닝의 기본 기능은 공장의 조립 라인과 유사한 원리로 동작합니다. 프로세서는 명령어의 여러 단계를 동시에 처리함으로써, 한 번에 더 많은 명령어를 빠르게 실행할 수 있게 됩니다. 이 원리를 이해하기 위한 간단한 비유는 세탁하는 과정입니다. 세탁을 완료하기 위해서는 세탁하고, 건조한 후, 접는 세 단계가 있다고 생각해 보세요. 세탁물 하나당 30분 동안 세탁하고, 40분 .. 2023. 10. 20.
이진 데이터 표현 컴퓨터 과학에서의 가장 기본적인 개념 중 하나는 이진 데이터 표현입니다. 이번 포스팅에서는 컴퓨터가 0과 1로 구성된 이진 데이터를 어떻게 해석하는지 알아보겠습니다. 이진 데이터 개요 현대 컴퓨터는 정보를 저장하고 처리하기 위해 다양한 저장 매체를 활용합니다. 예를 들면, 자기 디스크, 광 디스크, 플래시 메모리, 테이프 및 기타 전기 회로와 같은 매체들이 있습니다. 이러한 저장 매체가 동작할 때, 예를 들면 레이저가 DVD 표면을 스캔하거나 디스크 헤드가 자기 플래터를 읽을 때, 그 결과로 나오는 것은 일련의 전기 신호입니다. 이 신호는 효율성과 단순성을 위해 이진 형태로 표현됩니다. 즉, 신호는 '전압 없음'(0으로 해석됨) 또는 '전압 있음'(1로 해석됨)의 두 가지 상태 중 하나를 가집니다. 이 .. 2023. 10. 19.
CPU의 구조와 기능 이번 글에서는 컴퓨터의 핵심 요소인 CPU의 구조와 기능에 대해서 알아보겠습니다. CPU가 기억장치에 저장되어 있는 명령어들을 실행함으로써 '프로그램 수행'이라는 컴퓨터의 기본적인 기능을 수행하는 데, 이 과정을 통하여 CPU의 구조와 동적 원리에 대해서 소개합니다. CPU의 기본 구조 CPU의 주요 구성요소로는 크게 산술논리연산장치(Arithmetic Logic Unit, ALU), 제어장치(Control Unit), 레지스터들(Registers)의 세 요소와 이를 연결하는 버스(Bus)와 CPU 클럭(Clock)을 들 수 있습니다. 산술논리장치(Arithmetic Logic Unit, ALU): ALU는 이름에서 알 수 있듯이, 산술적 및 논리적 연산을 수행하는 부분입니다. 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗.. 2023. 10. 18.
컴퓨터 구조 (Computer Architecture) 개요 컴퓨터 구조는 컴퓨터 과학 전공자들이 반드시 이해해야 하는 핵심 개념 중 하나입니다. 따라서 대부분의 대학에서 컴퓨터 구조는 기본 과목으로 1, 2학년 학생들에게 제공됩니다. 이 글을 통해 컴퓨터 구조의 기본적인 개념들을 간략히 소개하겠습니다. 컴퓨터의 기본 요소 컴퓨터는 크게 하드웨어와 시스템 소프트웨어로 구성되어 있습니다. 그 위에서 응용 소프트웨어가 동작하며 사용자와 상호작용하고 여러 작업을 처리합니다. 이러한 구성 요소 각각은 컴퓨터의 효율적인 동작을 위해 필수적입니다. 하드웨어 (Hardware) 하드웨어는 컴퓨터의 물리적 구성 요소를 의미합니다. 이러한 구성 요소들은 다음과 같습니다. 중앙 처리 장치 (CPU): 컴퓨터의 두뇌로, 모든 연산과 명령어 처리의 중심입니다. 메모리 (RAM): 임시.. 2023. 10. 18.

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