컴퓨터의 구성

컴퓨터의 구성

• 컴퓨터 시스템은 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어진다.
• 하드웨어 : 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치
• 소프트웨어 : 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어 집합

하드웨어

• 중앙처리장치(CPU)
  • 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 명ㅇ령어의 수행순서를 제어한다.
  • 중앙처리장치는 비교와 연산을 담당하는 산술논리 연산장치(ALU)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 속도가 빠른 데이터 기억장소인 레지스터로 구성 되어 있다.
• 기억장치 : RAM, HDD
  • 프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과를 저장하는 장치
  • 주 기억장치와 보조 기억장치로 나누어지며, RAM과 ROM도 이곳에 해당한다. 실행중인 프로그램과 같은 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장한다.
  • 보조기억장치는 하드디스크 등을 말하며, 주기억장치에 비해 속도는 느리지만 많은 자료를 영구적으로 보관할 수 있는 장점이 있다.
• 입출력 장치 : 마우스, 프린터, 모니터 등.
  • 입력과 출력 장치로 나누어진다.
  • 입력 장치는 컴퓨터 내부로 자료를 입력하는 장치이다.
  • 출력 장치는 컴퓨터에서 외부로 표현하는 장치이다.

소프트웨어

• 시스템 소프트웨어 : 운영체제, 컴파일러
• 응용 소프트웨어 : 워드 프로세서, 스프레드 시트 등.

시스템 버스

• 하드웨어 구성 요소를 물리적으로 연결하는 선이다.
• 각 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 보낼 수 있도록 통로가 되어준다.
• 용도에 따라 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 나누어진다.
• 데이터 버스
  • 중앙 처리 장치와 기타 장치 사이에서 데이터를 전달하는 통로
  • 기억장치와 입출력장치의 명령어와 데이터를 중앙처리장치로 보내거나, 중앙처리장치의 연산 결과를 기억장치와 입출력장치로 보내는 ‘양방향’ 버스이다.
• 주소 버스
  • 데이터를 정확히 실어나르기 위해서는 기억장치 ‘주소’를 정해주어야 한다.
  • 주소버스는 중앙처리장치가 주기억장치나 입출력장치로 기억장치 주소를 전달하는 통로이기 때문에 ‘단방향’ 버스이다.
• 제어 버스
  • 주소 버스와 데이터 버스는 모든 장치에 공유되기 때문에 이를 제어할 수단이 필요하다.
  • 제어 버스는 중앙처리장치가 기억장치나 입출력장치에 제어 신호를 전달하는 통로이다.
  • 제어 신호 종류
    • 기억장치 읽기 및 쓰기, 버스 요청 및 승인, 인터럽트 요청 및 승인, 클락, 리셋 등
  • 제어 버스는 읽기 동작과 쓰기 동작을 모두 수행하기 때문에 ‘양방향’ 버스이다.
• 컴퓨터는 기본적으로 읽고 처리한 뒤 저장하는 과정으로 이루어진다. 이 과정을 진행하면서 끊임없이 주기억장치와 소통한다. 이때 운영체제가 64bit라면, CPU는 RAM으로부터 데이터를 한번에 64비트씩 읽어온다.