[OS] 컴퓨터의 기본 구성

◎ 하드웨어의 구성

• CPU : 명령어를 해석하여 실행하는 장치
• 메모리(RAM) : 작업에 필요한 프로그램과 데이터를 저장하는 장소
• 입출력장치 : 외부에 데이터를 컴퓨터에 입력, 처리한 결과를 출력
• 저장장치 : 메모리에 비해 저렴한 가격에 용량이 큰 저장장치를 사용할 수 있다.
• 메인보드 : 다양한 부품을 연결하는 판, 다양한 장치를 버스(bus)로 연결함

◎ 폰노이만 구조

• CPU, 메모리, 입출력장치, 저장장치가 버스로 연결되어 있는 구조
• 저장장치에서 바로 실행할 수 없고, 메모리로 가지고 올라와야지만 실행이 가능함
• 메인 메모리가 유일한 작업 공간이며, 메모리 관리가 중요하다.
  • 메인 메모리가 작으면 저장 장치에 많이 접근해야 하므로 시간이 오래 걸린다.

◎ 버스의 종류

• 제어 버스
  • CPU가 메모리와 주변 장치에 제어 신호를 보내기 위해 사용
  • 메모리와 주변장치에서도 작업이 완료되거나 오류를 발생하면 제어 신호를 보냄 (양방향)
• 주소 버스
  • 메모리 주소 레지스터와 연결됨
  • 메모리나 주변장치에 데이터를 읽거나 쓸 때 위치 정보를 보내기 위해 사용 (단방향)
• 데이터 버스
  • 메모리 버퍼 레지스터와 연결
  • 데이터의 이동이 양방향으로 이루어짐

◎ 하드웨어 사양 관련 용어

• clock (클록)

  • CPU 속도와 관련된 단위
  • 클록이 일정 간격으로 틱(펄스, 클록틱)을 만들면 거기에 맞추어 CPU 안의 모든 구성 부품이 작업함

• Hz (헤르츠)

  • 클록틱이 발생하는 속도를 나타내는 단위
  • ex) 3.4GHz는 1초에 클록틱이 3,400,000,000번 발생하여 1초에 약 34억번의 연산을 작업할 수 있음을 의미함

• bus와 속도

  • 시스템 버스 (전면 버스) : 메모리와 주변자이치를 연결하는 버스로 FSB(Front-Side Bus)
  • CPU 내부 버스 (후면 버스) : CPU 내부에 있는 장치를 연결하는 버스 BSB(Back Side Bus)
  • 두 버스 사이의 속도 차이로 인하여 작업이 지연되어, 이 문제를 캐쉬(cache)로 해결함