[컴퓨터구조] 컴퓨터시스템 개요 (1)

김종현 컴퓨터구조론 개정5판 생능출판사, 김종상 컴퓨터시스템구조 제3판 프로텍미디어를 정리, 요약하여 올리는 글입니다.

1. 컴퓨터 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구성된다.

1-1) 하드웨어(Hardware)

    컴퓨터에서 각종 정보의 전송 통로를 제공하고 정보에 대한 처리가 일어나는 물리적인 실체를 하드웨어라고 한다. 예를 들어 메인보드, CPU, 램(DDR5...), 키보드, 마우스, 모니터 등

1-2) 소프트웨어(Software)

    정보들이 이동하는 방향과 정보 처리의 종류를 지정해주고 그러한 동작들이 수행될 시간을 지정해주는 명령어들의 집합이다. 시스템 소프웨어는 Window, Unix, Linux와 같은 운영체제이고 응용 소프트웨어는 워드프로세서, 웹 브라우저 등을 들 수 있다.

2. 컴퓨터는 프로그램 코드를 읽어서(read), 처리(processing)하고, 결과를 저장(store)한다. 이러한 기능을 수행하는 컴퓨터의 기본 구조에는 중앙처리장치(CPU), 기억장치(Memory), 입출력장치(I/O Devices)가 있다.

2-1) CPU(Central Processing Unit)

    프로그램 실행과 데이터를 처리하는 중추적인 기능을 수행한다. CPU가 한 번에 처리하는 데이터의 길이의 비트 수에 따라 32bit, 64bit 컴퓨터로 분류한다.

2-2) 기억장치(Memory)

    CPU가 처리할 프로그램 코드와 데이터가 저장된 곳이다. 기억장치는 크게 주기억장치와 보조기억장치로 나뉜다. 주기억장치(Main memory)는 메인 보드에서 CPU와 가까이 위치하고 있고, 반도체 기억장치 칩으로 이루어져서 고속의 읽기와 쓰기가 가능하다. 가격이 비싸고 면적을 많이 차지하기 때문에 저장용량은 적다. 또한 휘발성 메모리로 영구 저장 능력이 없어서 프로그램 실행 중에 일시적으로 저장하는 기억장치이다. 예를 들어 RAM, ROM, DDR SDRAM 등이 있다.

    보조기억장치는 하드디스크, SSD와 같이 영구 저장이 가능한 기억장치를 말한다. 저장 밀도가 높고 비트당 가격이 저렴하지만 속도가 느리다. 따라서 CPU가 직접 엑세스하지 못하고 제어기를 통해서 접근한다.

2-3) 입출력장치(I/O device)

    사용자와 컴퓨터간의 상호작용을 위한 장치로 키보드, 모니터, 마우스 등이 있다. 이들은 CPU와 직접 데이터를 교환할 수 없으며 역시 제어기를 통해서 접근한다.