이론/컴퓨터구조
하드웨어, 소프트웨어, 운영체제
ohojee
2023. 10. 11. 17:52
컴퓨터 하드웨어
하드웨어
- 컴퓨터의 기능을 수행하기 위해 전기적 신호로 구성된 정보를 이동하고 처리하는 물리적인 실체
- 중앙처리장치, 기억장치, 주변장치
- 각각의 장치들은 전기적 신호로 연결되어 있음 <= 시스템 버스
- CPU 내부의 구성요소들도 CPU 버스로 연결됨
- 하드웨어 품질은 컴퓨터의 정보처리 능력 결정
- 그건 clock이 결정 ⇒ clock speed가 빠를 수록 속도는 빨라짐, but 저항이 발생 → 열이 발생하기에 물리적 한계 존재
중앙처리장치(CPU)
- 컴퓨터 시스템에 부착된 모든 장치의 동작을 제어하고 명령을 실행하는 장치
- CPU = 제어장치 + 연산장치(ALU) + 레지스터 + CPU 버스
- 레지스터: CPU 내부에 들어있는 임시기억장치
- CPU와 마이크로프로세서
- 두 단어를 혼용해서 사용
- 마이크로프로세서: CPU를 집적회로 형태로 만든 물리적 구성 요소 CPU: 컴퓨터 시스템의 논리적 구성 요소
기억장치
- 레지스터
- 캐시메모리
- 메인메모리
- 보조기억장치(외부장치가 주변장치의 저장장치에 포함되기도 o)
위로 갈 수록 속도 빠름, 가격 높음
주변장치
- 입력장치
- 주변장치
- 저장장치
시스템 버스
전기적 신호로 연결
- 주소버스
- 메인메모리의 주소전달
- 데이터버스
- 데이터 전달
- 제어버스
⇒ 메모리를 읽을 때는 주소버스, 데이터버스 모두 사용
근데 읽거나 쓰는걸 어떻게 구분? ⇒ 그걸 제어버스가 전달
컴퓨터 소프트웨어
소프트웨어
- 정보들의 이동 방향과 정보 처리의 종류를 지정 → 그 동작들이 일어나는 시간을 지정해주는 명령들의 집합
- 소프트웨어의 품질은 컴퓨터 하드웨어의 사용 효율과 사용 환경을 결정
- 어떤 알고리즘을 사용하는지에 따라 성능 결정
시스템 소프트웨어
- 하드웨어의 기능 실행을 위한 필수적인 작업을 하거나 응용 소프트웨어의 실행을 지원하는 소프트웨어
- 운영체제
- 디바이스 드라이버
- 컴퓨터의 부가장치(ex)마우스 등)를 처음 연결하면 그걸 제어하기 위한 sw필요 <= 디바이스 드라이버
- 컴파일러 & 인터프리터
- 링커 & 로더
응용 소프트웨어
- 컴퓨터 시스템을 특정 분야에 사용하기 위해 제작된 소프트웨어
ex)
| 용도 | 예 |
| 사무용 | 한글, MS Office 등 |
| 그래픽용 | 포토샵, 페인트샵, 일러스트레이터 등 |
| 멀티미디어용 | GOM 플레이어, PowerDVD 등 |
| 게임용 | 스타크래프트, LOL 등 |
| 통신 및 네트워크용 | 인터넷 익스플로러, 크롬, MSN 메신저, 카카오톡 등 |
운영체제와 부팅
운영체제(OS)
- 하드웨어 자원을 효율적으로 관리, 응용 프로그램의 공통된 서비스를 제공하는 소프트웨어 모음
- ex) Windows, Linux, MacOS, iOS, Android, etc.
- 기능
- 컴퓨터 시스템의 하드웨어 자원 관리
- 사용자와 하드웨어 사이의 인터페이스 역할
- 하드웨어의 고장 탐색, 오류 처리 및 보안 유지
부팅
- 컴퓨터 하드웨어 관리 및 응용sw 실행을 위해 컴퓨터에 시동을 거는 것
- ROM에 저장된 부트로더 실행 → 보조기억장치에 저장된 운영체제를 메인 메모리에 불러들여 실행하는 과정
- ROM? Read Only Memory, 전원꺼져도 지워지지 x
- cf) RAM? Random Access Memory, 사용자가 자유롭게 내용을 읽고 쓰고 지울 수 있는 기억장치, 전원꺼지면 지워짐
- 부팅과정
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