[CS] 컴퓨터의 구성

🎯 컴퓨터의 구성

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컴퓨터 시스템은 크게 하드웨어(Hardware)와 소프트웨어(Software) 두 가지로 나눌 수 있다.
하드웨어: 물리적으로 컴퓨터 시스템을 구성하고 있는 기계 장치
소프트웨어: 논리적으로 컴퓨터 시스템을 구성하고 하드웨어들을 관리하고 동작시키는 역할을 한다.

하드웨어(Hardware)

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⭐ 중앙처리장치(CPU)

중앙처리장치(CPU)는 컴퓨터의 뇌 역할을 하는 부품입니다. CPU는 컴퓨터의 모든 계산 작업을 수행하며, 프로그램의 명령어를 읽고 해석하고 실행합니다.

✅ CU(Control Unit): 컴퓨터를 구성하는 모든 장치들을 제어하고 동작을 지시하는 장치이다. CU는 명령어를 해석해 각 장치로 제어신호를 생성한다.
✅ ALU(Arithmetic and Logic Unit): 제어장치의 명령에 따라 실제로 연산을 수행하는 장치이다. 산술, 논리, 쉬프트 등의 연산을 수행한다.
✅ Register: CPU 내부에서 처리할 명령어나 연산에 필요한 임시 데이터를 저장하는 장치이다.
✅ Internal Bus: CPU 외부의 시스템 버스와는 직접 연결되어 있지 않으며 CU, ALU, Register 간의 데이터를 이동시킨다.

⭐ 메모리(RAM)

메모리(RAM)는 컴퓨터가 작업하는 동안 사용되는 데이터를 일시적으로 저장하는 장치입니다. RAM은 CPU에서 작업을 수행하는 동안 필요한 데이터와 명령어를 저장합니다.

✅ 주기억장치: ROM, RAM 등이 있으며 CPU와 가까이 있어 액세스 속도가 높지만 프로그램 실행 중에만 사용될 수 있는 휘발성 기억장치이다.
✅ 보조기억장치: 주기억장치에 비해 읽기/쓰기 속도가 느리지만 영구 저장이 가능하다. HDD, SDD 등이 있다.

⭐ 저장장치(HDD 또는 SSD)

저장장치는 데이터를 영구적으로 저장하는 장치입니다. 하드디스크 드라이브(HDD)와 고체 상태 드라이브(SSD)가 가장 일반적인 저장장치입니다.

⭐ 입력장치(키보드, 마우스 등)

입력장치는 사용자가 컴퓨터에 입력하는 정보를 전달하는 장치입니다. 키보드, 마우스, 터치패드, 스캐너, 마이크 등이 있습니다.

⭐ 출력장치(모니터, 프린터 등)

출력장치는 컴퓨터가 생성한 정보를 사용자가 볼 수 있는 형태로 출력하는 장치입니다. 모니터, 프린터, 스피커 등이 있습니다.

시스템 버스(System bus)

컴퓨터 내부의 다양한 부품들이 데이터와 제어 신호를 주고받는데 사용되는 통신 경로입니다.

1️⃣ 데이터 버스(Data bus)

• CPU, 메모리, 입출력 장치 등 각각의 하드웨어 구성 요소들이 데이터를 주고 받는 데 사용하는 경로
• 데이터 버스의 폭은 한 번에 전송 가능한 비트 수를 나타내며, 일반적으로 8비트, 16비트, 32비트 또는 64비트와 같은 폭으로 구성

2️⃣ 주소 버스(Address bus)

• CPU가 메모리 또는 입출력 장치와 통신하기 위해 사용하는 경로
• CPU가 참조하려는 메모리 주소를 전달하고, 입출력 장치에 대한 명령어와 주소 정보를 전달하기도 합니다.

3️⃣ 제어 버스(Control bus)

• CPU와 다른 하드웨어 장치들 사이의 제어 신호를 전달하는 경로
• 제어 버스는 데이터 버스와 주소 버스와 함께 사용되어 데이터 및 주소 정보를 전송하며, CPU와 메모리, 입출력 장치 사이의 데이터 전송과 같은 제어 기능을 제공합니다.

소프트웨어(Software)

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소프트웨어는 크게 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어로 구분됩니다.

시스템 소프트웨어: 운영체제, 장치 드라이버, 유틸리티 등과 같이 컴퓨터 자체의 동작을 제어하고 관리하는 소프트웨어를 의미합니다.
응용 소프트웨어: 워드프로세서, 그래픽 에디터, 이메일 클라이언트 등과 같이 사용자가 실제로 사용하는 프로그램을 의미합니다.