글을 쓰기에 앞서 한빛아카데미의
컴퓨터 구조와 원리 3.0의 내용을
발췌하여 글을 작성한다는 것을
알린다.
컴퓨터 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구성된다.
하드웨어는 컴퓨터의 물리적 장치이며, 소프트웨어는
하드웨어를 제어하고 지시하는 프로그램이다.
하드웨어
하드웨어는 기본적으로 중앙 처리 장치, 기억 장치, 입출력 장치로
기본 기능에 따라 크게 3가지로 분류한다.
중앙 처리 장치(Central Processing Unit)란 우리가 흔히 알고있는
CPU이다. 시스템을 제어하는 제어 장치, 계산을 담당하는
산술논리 연산 장치, 저장 장소인 레지스터로 이루어져 있다.
컴퓨터의 두뇌에 해당하는 역할을 하는 CPU는
입력을 통해 받은 데이터를 산술논리 연산 장치에서
처리한 후 출력 장치와 기억 장치로 보내는
제어 처리 과정을 수행한다.
즉 주어진 명령에 따라 데이터를 계산하고
각종 주변 장치에 데이터의 입출력 명령을 내리는
핵심 장치이다.
CPU를 구성하는 제어 장치, 산술논리 연산 장치를
좀더 자세하게 알아보자면, 제어 장치는 프로그램
명령어를 적절한 순서로 인출하고 그 명령어를 해석하여
컴퓨터 시스템의 필요한 부분을 활성화하는 제어 신호를
전달함으로써 컴퓨터의 다양한 구성 요소를 관리하고
CPU 내부에서 일어나는 모든 작업을 통제한다.
산술논리 연산 장치는 산술 연산과 논리 연산을
수행한다. 산술 연산의 경우 덧셈, 뺄셈, 나눗셈, 곱셈 등의
사칙 연산이고, 논리 연산은 AND, OR, NOT ,XOR 등
참과 거짓을 판별하는 연산이다.
기억 장치의 경우 내부 기억 장치와 외부 기억 장치로
구분하는데, CPU 내의 레지스터와 캐시 기억 장치(cache memory),
주기억 장치는 내부 기억 장치에 속하고, 보조 기억 장치는
외부 기억 장치에 해당한다.
레지스터 < 캐시 < 주기억 < 보조 기억
순으로 용량 크기가 차이나며 가격은
용량과 반비례하는 것을 볼 수 있다.
주기억 장치는 프로그램 실행 중에 일시적으로만
사용되는 휘발성 메모리(전원이 꺼지면 데이터가 지워짐)
로서 고속으로 액세스가 가능하다. ex(RAM)
주기억 장치인 RAM은 DRAM(동적 RAM)과
SRAM(정적 RAM)으로 구분된다.
DRAM : 동적 램으로 축전기(커패시터)를 이용함.
축전기는 시간이 지나면 스스로 방전되므로 계속
충전이 필요함. 즉, 방전이 되면 데이터가 삭제됨.
SRAM : 정적 램으로, 플립플롭(Flip-flop)으로
작동 됨. 플립플롭은 전류 신호가 오기 전에는
상태가 변화하지 않기 때문에 전원만 공급되면
계속적으로 데이터 유지가 가능하다.
일반적으로 SRAM이 DRAM보다 속도가 빠르지만
가격이 비싸서 주기억 장치에는 DRAM을,
캐시 메모리로는 SRAM을 사용한다.
입출력 장치는 우리가 흔히 알고있는
마우스, 키보드, 스피커, 모니터 ... 이다.
소프트웨어
소프트웨어는 시스템 소프트웨어와
응용 소프트웨어로 구분된다.
시스템 소프트웨어란 사용자가 컴퓨터를 좀 더
효율적으로 사용하기 위해 컴퓨터 시스템에서
필요한 프로그램이다. 즉 컴퓨터 시스템을 제어하고
운영하는 프로그램으로서 운영체제, 컴파일러, 입출력
제어 프로그램처럼 시스템을 관리하는 유틸리티 등이 있다.
응용 소프트웨어는 특정 목적을 위해 활용 되는
프로그램으로서, 크롬, 익스플로러, 동영상 플레이어 등
많은 프로그램이 있다.
(틀린 부분이나 수정해야할 부분이
있다면 코멘트 남겨주세요!)
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