컴퓨터의 기본 구성
- 컴퓨터는 기본적으로 하드웨어와 소프트웨어로 이뤄져있다.
- 하드웨어
- 정보, 데이터의 전송 및 처리가 실제로 일어나는 물리적인 실체
- 소프트웨어
- 정의: 컴퓨터가 일을 처리하기 위해 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 작성한 명령어들의 집합
- 종류
- 시스템 소프트웨어
- 컴퓨터의 하드웨어를 제어하는 소프트웨어
- 응용 소프트웨어를 실행하기 위한 플랫폼 역할을 하는 소프트웨어
- 응용 소프트웨어(APP)
컴퓨터 시스템의 개념적 구성
- 다음과 같은 구성 요소로 컴퓨터 시스템은 이루어져있다.
- 입력
- 프로세스
- 입력으로부터 출력을 위한 컴퓨터 내 전반적인 연산을 의미함.
- 저장
- 프로세스 내에서 연산된 값을 일시적 혹은 지속적으로 기록하기 위한 절차
- 출력
컴퓨터 HW의 구성요소
- 중앙처리장치(Central Processing Unit)
- 프로세서
- 연산장치 + 제어장치 + 레지스터 + CPU 내부 버스로 이루어짐.
- 컴퓨터 시스템에 부착된 모든 장치의 동작을 제어하고 명령을 실행함
- 메모리에서 명령어를 갖고 와서 그대로 실행하는 작업을 빠르게 반복함(Fetch and Execution)
- 기억장치
- 주 기억장치(RAM)
- CPU 가까이 위치해서, CPU가 처리할 프로그램과 데이터를 일시적으로 저장
- 전원 공급이 중단되면 내용이 휘발됨
- 보조저장장치
- 2차 기억장치로 읽기/쓰기 속도가 느리지만 저장 밀도가 높고 가격이 낮음
- 영구적인 저장이 가능함.
- ROM
- Read-Only Memory로, 데이터를 읽을 수만 있는 비휘발성 메모리
- 전원이 꺼졌을 때 없어지면 안되는 시스템 프로그램(부팅)을 회로에 기록
부팅이란?
- 부팅
- 보조기억장치에 저장된 OS(SW)를 주 메모리에 올리는 과정
- 전원을 켰을 때, RAM은 비어있기 때문에 Operating System을 적재시켜줘야 한다.
- ROM에 Bootloader라는 프로그램이 저장되어 있음(이를 펌웨어라고 칭함)
- 부팅 과정
- 컴퓨터에 전원을 인가하면, ROM에 저장된 부트로더가 실행 됨.
- 부트로더가 보조저장장치에 있는 운영체제 커널을 찾아 RAM에 적재함.
- 부트로더는 제어권을 운영체제에 전달함.
시스템 버스
- 컴퓨터 시스템 내에는 구성 요소들 간에 정보를 교환하는 통로가 필요함.
- 이를 버스라 지칭, 버스는 실세계의 차량 도로에 비유할 수 있다.
- 시스템 버스의 구성
- 주소 버스
- CPU가 외부로 주소 정보를 전송할 때 사용하는 신호 선들의 집합
- 주소 버스의 비트 수에 따라서 최대 주소 지정값이 결정된다.
- 데이터 버스
- CPU가 기억장치 혹은 I/O 장치 간 데이터를 전송하기 위한 신호 선들의 집합
- 데이터 버스의 폭에 따라서 CPU와 기억장치 간 데이터 교환의 최대 표현값이 결정된다.
- 제어 버스
- CPU가 시스템 내 각종 요소들의 동작 제어를 위한 신호 선들의 집합
- 기억장치 읽기, 쓰기 신호
- I/O 읽기, 쓰기 신호
- 인터럽트, 버스 제어 신호 등