컴퓨터의 구성

컴퓨터 시스템은 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나눌 수 있다

• 하드웨어 : 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치
• 소프트웨어 : 하드웨어를 제어하는 명령어 집합

1. 하드웨어

하드웨어는 중앙처리장치(CPU), 기억장치(RAM, HDD), 입출력장치(마우스, 프린터)로 나뉜다.
이들은 시스템 버스로 연결되어 있으며, 시스템 버스는 데이터로 명령을 각 장치로 전달하는 역할을 한다.

1) 중앙처리장치(CPU)

명령어와 데이터를 읽어와 처리하고, 명령의 수행 순서를 제어
다음 3개로 구성된다.

• 산술논리연산장치(ALU) : 비교와 연산을 담당
• 제어장치 : 명령어의 해석과 실행을 담당
• 레지스터 : 속도가 빠른 데이터 기억장소

2) 기억장치

프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과를 저장하는 장치
주기억장치와 보조기억장치로 나뉜다.

• 주기억장치(RAM, ROM) : 실행 중인 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장
• 보조기억장치(하드디스크) : 주기억장치에 비해 느리지만 많은 자료를 영구적으로 저장

3) 입출력장치

입력과 출력 장치로 나뉜다.

• 입력 장치 : 컴퓨터 내부로 자료를 입력(키보드, 마우스...)
• 출력 장치 : 컴퓨에서 외부로 표현하는 장치(모니터, 프린터, 스피커...)

2. 시스템 버스

하드웨어의 구성 요소를 연결하여 다른 구성 요소로 데이터와 명령어를 전달하는 통로 역할
데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 나누어짐

1) 데이터 버스

중앙처리장치와 기타 장치 사이에서 데이터를 전달하는 통로
중앙처리장치의 연산 결과를 기억장치와 입출력장치로 전달하거나, 기억장치와 입출력장치의 명령어와 데이터를 중앙처리장치로 보내는 양방향 버스이다.

2) 주소 버스

데이터를 정확하게 실어나르기 위해서는 기억장치에서의 주소를 전달해야 한다.
주소버스는 중앙처리장치가 주기억장치나 입출력장치로 기억장치의 주소를 전달하는 통로이기 때문에 단방향 버스이다

3) 제어 버스

주소 버스와 데이터 버스는 모든 장치에 공유되기 때문에 이를 제어하는 수단이 필요하다.
제어 버스는 중앙처리장치가 기억장치와 입출력장치에 제어 신호를 전달하는 통로이다.
제어 신호에는 기억 장치 읽기 및 쓰기, 버스 요청 및 승인 등이 있으며
제어 버스에는 읽기 동작과 쓰기 동작을 모두 수행하기 때문에 양방향 버스이다.

컴퓨터는 기본적으로 읽고 처리한뒤 저장하는 과정으로 이루어진다 (Read > Process > Write) 이 과정을 진행하며 끊임없이 주기억장치(RAM)과 소통하고, 이때 운영체제가 64bit라면 CPU는 RAM으로 부터 데이터를 한 번에 64비트씩 읽어온다.