컴퓨터의 구성
컴퓨터는 기본적으로 읽고 처리한 뒤 저장하는 과정으로 이루어짐 (READ → PROCESS → WRITE) 이 과정을 진행하면서 끊임없이 주기억장치(RAM)과 소통한다. 이때 운영체제가 64bit라면, CPU는 RAM으로부터 데이터를 한번에 64비트씩 읽어온다.
하드웨어(HardWare) : 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치
소프트웨어(SoftWare): 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어 집합
펌웨어(FirmWare) : 하드웨어와 소프트웨어의 특성을 동시에 가지고 있으며, 다른 소프트웨어들보다 우선적으로 하드웨어의 기본적 동작을 제어할 수 있음( Ex.) 운영체제)
하드웨어
- 이들은 시스템 버스로 연결되어 있으며, 시스템 버스는 데이터와 명령 제어 신호를 각 장치로 실어나르는 역할을 한다.
- 중앙처리장치 : CPU
- 기억장치 : RAM, ROM, HDD, SSD
- 입출력 장치 : 마우스, 프린터
중앙처리장치(CPU)
- Central Process Unit
- 컴퓨터의 ‘두뇌’ 역할
- 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 명령어의 수행 순서를 제어함 중앙처리장치는 비교와 연산을 담당하는 산술논리연산장치(ALU)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 속도가 빠른 데이터 기억장소인 레지스터로 구성되어있음
- 개인용 컴퓨터와 같은 소형 컴퓨터에서는 CPU를 마이크로프로세서라고도 부름
기억장치
- 프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과를 저장하는 장치
- 주기억장치와 보조기억장치로 나누어짐
- 주기억장치(RAM, ROM)
- CPU의 개인작업공간 역할
- 컴퓨터 처리속도를 높이기 위해 보조기억장치로부터 작업에 필요한 데이터집합을 한 번에 주기억장치로 보내서 작업
- 휘발성 메모리, ROM 제외
- 보조기억장치(HDD, SSD)
- 컴퓨터의 창고 역할
- 보조기억장치는 하드디스크 등을 말하며, 주기억장치에 비해 속도는 느리지만 많은 자료를 영구적으로 보관할 수 있는 장점이 있다.
- 작업 수행 시 보조기억장치 → 주기억장치 정보를 보냄
입출력장치
- 입력과 출력 장치로 나누어짐.
- 입력 장치는 컴퓨터 내부로 자료를 입력하는 장치 (키보드, 마우스 등)
- 출력 장치는 컴퓨터에서 외부로 표현하는 장치 (프린터, 모니터, 스피커 등)
소프트웨어
- 시스템 소프트웨어 : 운영체제, 컴파일러
- 응용 소프트웨어 : 워드프로세서, 스프레드시트
시스템 소프트웨어
- 운영체제(OS), 링크(linker), 로더(loader), 컴파일러(compiler), 어셈블러(assembler), 유틸리티(utility)
- 링커
- 언어 번역 프로그램이 생성한 목적 프로그램들과 라이브러리, 또 다른 실행 프로그램 등을 연결하여 실행 가능한 로드 모듈을 만드는 시스템 소프트웨어
- 연결 기능만 수행하는 로더의 한 형태
- 로더
- 컴퓨터 내부로 정보를 들여오거나 로드 모듈을 디스크 등의 보조기억장치로부터 주기억장치에 적재하는 시스템 소프트웨어
- 기능 : 할당(Allocation), 연결(Linking), 재배치(Relocation), 적재(Loading)
- 컴파일러
- 어떤 언어의 코드 전체를 다른 언어로 바꿔주는 과정
- 어셈블러
- 어셈블리어로 작성된 코드를 읽은 후, 컴퓨터가 직접 이해하고 실행 할 수 있는 기계어 프로그램으로 변환하는 번역기
응용 소프트웨어
- 워드프로세서, 웹브라우저 등 OS위에 사용자가 사용하게 되는 프로그램이나 각종게임 등을 응용 소프트웨어라고 한다. 이를 어플리케이션이라고도 부른다
시스템 버스
- 하드웨어 구성 요소를 물리적으로 연결하는 선
- 각 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 보낼 수 있도록 통로가 된다
- 용도에 따라 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 나누어진다
데이터 버스
- 중앙처리장치와 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 함.
- 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 통로
- 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' 버스다.