CS 컴퓨터 구조와 운영체제

yun·2024년 7월 25일
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컴퓨터 구조

컴퓨터의 주요 구성 요소에는 CPU, GPU, 주기억장치, 입력장치, 출력장치가 있다.

중앙 처리 장치(CPU)

컴퓨터의 두뇌 역할을 하며 명령을 해석하고 실행한다.

그래픽 처리 장치(GPU)

그래픽과 영상을 처리하는 전자 회로다.

주기억장치

RAM

프로그램 실행 중 필요한 데이터를 저장한다.
휘발성 메모리 (컴퓨터를 끄면 저장 된 데이터가 사라진다.)
RAM에는 우리가 일반적으로 알고 있는 DRAM과 CPU와 DRAM의 속도 차이를 해결하기 위해 캐시메모리의 역할을 수행하는 SRAM이 있다.

보조기억장치

하드디스크(HDD)와 SSD는 컴퓨터의 저장 장치로, 데이터를 저장하고 읽는 역할을 한다. 이 둘은 저장 방식과 성능 면에서 차이가 있으며, 각각의 특징과 장단점이 있다.

하드디스크(HDD)

대용량 데이터 저장이 필요하고, 비용을 절감하고자 할 때 유리하다.
ex) 저장소, 백업용

  • 장점
    대용량을 저렴하게 제공
    오래된 기술로 신뢰성이 높음
  • 단점
    속도가 느림
    기계적 부품으로 인해 소음과 발열이 발생
    충격에 약함

SSD (Solid State Drive)

빠른 데이터 접근 속도가 필요한 경우 유리하다.
ex) 프로그램 설치 및 실행, 게임 로딩 등

  • 장점
    매우 빠른 속도
    충격에 강함
    소음과 발열이 적음
    작고 가벼움
  • 단점
    단위 용량당 가격이 높음
    오래된 데이터는 플래시 메모리의 특성상 시간이 지나면서 손상될 수 있음

입력 장치

사용자가 컴퓨터를 조작할 수 있게 해주는 모든 장치
ex) 태블릿, 카메라, 터치패드, 스캐너, 마우스, 키보드 등

출력 장치

컴퓨터가 사용자에게 조작을 받아 표현하는 모든 장치
ex) 모니터, 스피커, 프린터, 조명 등

운영체제(OS)

컴퓨터를 조작 및 제어하고 작업의 편의성을 제공하기 위한 시스템 소프트웨어이다.
ex) 윈도우, 맥os, 리눅스..

  • 프로세스 관리
    실행 중인 프로그램인 프로세스를 생성, 스케줄링, 종료하는 일을 한다.
    멀티태스킹을 통해 여러 프로세스를 동시에 실행할 수 있다.

  • 메모리 관리
    프로그램이 필요로 하는 메모리 공간을 할당하고 해제하며, 가상메모리를 통해 물리적 메모리보다 큰 메모리를 사용할 수 있게 한다.

  • 파일 시스템 관리
    데이터를 파일 형태로 저장하고, 파일의 생성, 삭제, 읽기, 쓰기 등을 관리한다.

  • 입출력 시스템 관리
    다양한 입출력 장치와의 상호작용을 관리한다.

  • 사용자 인터페이스
    CLI와 GUI를 통해 사용자가 시스템과 상호작용할 수 있게 한다.

꼭 알아야할 필수 단어

  • 프로세스: 실행중인 프로그램
  • 프로세싱: 프로그램이 실행중인 것을 프로세싱 중이라고 함.
  • 스케줄링: 운영체제가 CPU 시간과 시스템 자원을 효율적으로 분배하기 위해 사용하는 방법
  • 커널: 운영체제의 핵심 부분으로, 시스템의 모든 자원을 관리하고 하드웨어와 으용 프로그램 간의 인터페이스 역할을 한다.
  • 터미널: 사용자와 컴퓨터 간의 상호작용을 가능하게 하는 입출력 장치 또는 소프트웨어 인터페이스다.
  • 멀티프로세싱: 프로그램을 여러개 수행하는 것이다(프로그램 단위)
  • 멀티스레드: 프로그램에서 여러 개 작업을 하는 것이다(작은 연산)
  • 멀티태스킹: 하나의 시스템 or CPU가 여러 작업을 수행하는 것이다(더 큰 연산)
  • CUI(Charactor User Interface): 사용자가 문자를 통해 명령을 수행하는 것을 의미한다.
  • GUI(Graphical User Interface): 사용자가 그래픽을 통해 명령을 수행하는 것을 의미한다.

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