컴퓨터 구조와 운영체제

컴퓨터 구조

하드웨어

• 메인보드: 부품들을 장착할 수 있는 슬롯들이 붙어있는 보드, 모든 부품을 연결하는 몸통.

• 반도체: CPU, GPU, RAM 은 반도체로 구성됨. 반도체는 도체와 부도체의 중간 성질을 띄며, 따라서 전류를 제어하는 데에 탁월함.

• CPU: 명령어를 해석해 연산을 수행하는 컴퓨터의 두뇌.

  • 클럭: CPU의 처리속도.
  • 오버클럭: CPU의 처리속도를 증가시키는 것.

• GPU: 그래픽 연산을 위해 수백~수천의 코어를 써서 동시에 연산 작업, 병렬 처리를 수행.

  • 게임, 그래픽 외에도 AI 개발 등에도 사용됨.

• 주기억장치: 컴퓨터의 수치, 자료, 명령 등 프로그램과 운영체제의 실행을 위한 데이터가 저장된 곳.

  • RAM: 컴퓨터를 키면서 보조기억장치에서 불러와진 운영체제가 적재되는 위치.
    사용 중일 때의 정보는 RAM 에 모두 기록되며, 휘발성 메모리임.
    • DRAM: 일반적으로 알려진 RAM.
    • SRAM: CPU 와 DRAM 의 속도차를 해결하기 위해 일시적으로 적은 데이터들을 저장하는 캐시 메모리 역할을 수행함.

• 보조기억장치: HDD, SSD

  • HDD: 헤드로 플래터를 긁는 방식으로 작동하는 물리적인 기억장치.
  • SSD: 전기신호를 통해 데이터를 적재하는 기억장치. 빠르고 외부충격에 강하나 데이터 복구가 어려움.
  • 가상메모리: 주기억장치가 부족할 경우 보조기억장치의 일부를 주기억장치처럼 활용함.

• 입력장치: 마우스, 키보드 등 데이터를 입력하기 위한 장비

• 출력장치: 모니터, 스피커 등 데이터를 출력하기 위한 장비

OS (운영체제)

운영체제의 목적

• 처리능력: 시스템 처리 작업량
• 반환시간: 작업 완료에 걸리는 시간
• 사용가능도: 요청 시 즉시 사용이 가능한가?
• 신뢰도: 요청을 정확히 처리하나?

운영체제 주요 자원 관리

• 프로세스 관리: 실행되는 프로그램 관리
• 기억장치 관리: 프로세스에 할당된 메모리 관리
• 주변장치 관리: 입출력 장치 관리
• 파일 관리: 파일 생성, 수정, 유지 관리

종류

• 윈도우
• 맥
• 안드로이드
• IOS
• 리눅스

관련 용어

• 프로세스: 실행 중인 프로그램
• 프로세싱: 프로그램이 실행 중인 것 (행동)
• 스레드: 작업 단위
• 멀티태스킹: 하나의 시스템 또는 CPU가 여러 작업을 수행.
• 멀티프로세싱: 여러 CPU가 두개 이상의 프로세스를 동시에 수행.
• 멀티스레드: 진행 중인 프로세싱이 여러 작업 단위를 갖는 것.
• 스케쥴링: 작업에 필요한 자원의 사용처, 사용하는 시점 등을 결정해줌. (계획표)
• 인터페이스: 연결 매개체. (함수 대 함수, 유저 대 컴퓨터등 연결해주는 모든 것)
• 커널: 하드웨어-응용프로그램 사이 인터페이스를 제공하기 위한 로우레벨 프로그램.
• 터미널: 사용자와 컴퓨터간 상호작용을 위한 인터페이스.
• CUI: Character User Interface. 문자를 통한 유저 인터페이스.
• GUI: Graphic User Interface. 그래픽을 통한 유저 인터페이스.
• VUI: Voice User Interface. 음성을 통한 유저 인터페이스.
• NUI: Natural User Interface. 행동, 터치를 통한 유저 인터페이스.
• OUI: Organic User Interface. 별도의 드러나는 인터페이스 장치 없이 상호작용 가능한 인터페이스. 환경에 녹아든 인터페이스.
  • BCI: Brain Computer Interface. 컴퓨터와 뇌를 직접 연결해주는 인터페이스.