[운영체제] ｜ 컴퓨터 하드웨어 구조와 운영체제의 역할

꼬부기의 실수모음.zip 🐢·2022년 3월 11일

정처기 필기.zip

🤖 운영체제

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🔷 컴퓨터 하드웨어 구조

컴퓨터 하드웨어 구조 캡쳐본

컴퓨터 하드웨어는 크게 중앙처리장치 , 기억장치 , 통신장치 , 입출력장치로 나뉘어요.
기억장치는 주기억장치와 보조기억장치로 나뉩니다.

컴퓨터 하드웨어 구조 내가 만든 그림

🌟🌟🌟

중앙처리장치 CPU (Central Processing Unit) : 말 그대로 컴퓨터의 '처리'를 맡아서 하는 곳
기억장치 : 프로그램/데이터를 저장하는 곳
- 주기억장치 : 'CPU의 처리에 필요한 데이터'를 저장하는 곳
  - ROM (Read Only Memory) : 부팅에 필요한 BIOS프로그램을 '항상' 가지고 있는 곳
  - RAM (Random Access Memory) : CPU가 처리할 때 필요한 정보를 '임시로' 가지고 있는 곳
- 보조기억장치 (하드디스크 HDD - Hard Disk Driver , SSD 등) : 데이터를 '단순히' 저장시키는 곳 , 응용프로그램과 유틸리티와 운영체제가 저장되는 곳
통신장치 (모뎀, LAN 등) : 외부와의 통신을 담당하는 곳
입출력장치 (키보드, 마우스, 모니터 등) : 데이터 입력과 출력을 담당하는 곳

☝🏻 ROM??? RAM??? 보조..뭐?? 뭐가 뭔지 혼란스럽죠?! 위의 목차 중 알고 싶은 것을 클릭해보세요!!

✅ 중앙처리장치 CPU

컴퓨터의 장치를 제어하고 작업(데이터/프로그램)을 처리 하는 아주 중요한 역할을 맡고 있어요.
그래서 하드웨어 중 가장 빠른 속도를 가지고 있어요.
주기억장치에 있는 데이터/프로그램만 처리할 수 있고 보조기억장치에 있는 것은 처리할 수 없어요.
그래서 CPU가 무엇을 처리할려면 그것이 꼭 RAM에 존재하고 있어야 하는 거예요.
BIOS프로그램 같은 경우는 ROM에 있고, ROM또한 주기억 장치이으므로 RAM에 없어도 CPU가 처리할 수 있어요.. 👉🏻 BIOS가 뭐지?? 무슨 말인지 모르겠죠? 여기를 클릭해보세요!

✅ 주기억장치 ROM

반도체의 기억 장치의 하나예요.
내용을 읽을수는 있어도 바꿀 수는 없는 기억장치 예요.
(반면 RAM은 읽고 쓰기가 모두 가능하죠.)
컴퓨터의 전원이 끊어져도 그 내용이 변함없이 유지 돼요.
(반면 RAM은 휘발성이라 전원이 끊어지면 데이터가 모두 지워지죠.)
컴퓨터 전원을 키면 ROM에 있는 BIOS프로그램을 CPU가 처리해요. 그리고 나서 전원이 켜지고 바탕화면이 보이는 거예요. ROM은 주기억장치이기 때문에 CPU가 바로 처리를 할 수 있어요. 👉🏻 BIOS가 뭐지?? 무슨 말인지 모르겠죠? 여기를 클릭해보세요!

✅ 주기억장치 RAM

CPU는 주기억장치에 있는 데이터/프로그램만 처리할 수 있고 보조기억장치에 있는 것은 처리할 수 없어요. 그래서 CPU가 무엇을 처리할려면 그것이 꼭 RAM에 존재하고 있어야 하는 거예요.
하드웨어 중 가장 빠른 속도를 가진 'CPU와 함께 프로그램/데이터 처리'라는 같은 목표와 역할을 가지고 있기 때문에 용량은 적지만 속도는 빨라요.
CPU가 받은 명령들을 처리하기 위해서, 그때 그때 필요한 정보들만 '잠시' 보관해두는 공간이예요.
그래서 여기 저장된 데이터들은 휘발성 이라는 성질을 갖고 있어요.
RAM 은 Random Access Memory의 약자로 임의 접근 기억장치라는 뜻이예요.
기억된 정보를 읽어내기도 하고 다른 정보를 기억시킬수도 있는 메모리로서 응용프로그램의 일시적인 로딩(loading), 데이터의 일시적인 저장 등에 사용돼요.
기억된 정보를 읽어내기도 하고 다른 정보를 기억시킬수도 있다 것의 뜻은 CPU처리를 위해 요구되는 데이터를 가져와서 가지고 있기도 하고 그 데이터를 읽어내기도 한다는 뜻이예요.
응용프로그램의 일시적인 로딩의 뜻은 운영체제가 보조기억장치에 저장되어 있는 응용프로그램을 RAM으로 가져오거든요. 그걸 CPU가 처리를 해요. 그럼 RAM에 응용프로그램이 잠시 상주해있겠죠. 이 뜻이예요.

✅ 보조기억장치

데이터/프로그램들을 단순히 저장만 해놓는 공간이예요.
여기 저장되는 데이터/프로그램들은 응용프로그램과 유틸리티와 운영체제로 나뉩니다.
전원이 공급되지 않아도 데이터/프로그램들은 사라지지 않아요 .
'단순한 보관'을 위한 공간이기 때문에 용량은 크지만 RAM에 비해 속도는 느린편이예요.

✅ 응용프로그램

컴퓨터에 설치된, 어떤 목적을 가지고 있는, 어떤 작업을 하기 위한, 우리가 일반적으로 사용하는 프로그램들이예요.
예를 들어 게임, 카톡 등이 있겠죠.

✅ 유틸리티

운영체제가 가지고 있지 않은 보조적인 역할을 해줌으로써 컴퓨터가 '안전하게 잘' 돌아가게 해주는 프로그램들 프로그램이예요.
예를 들어 파일을 관리한다던가, 파일을 압축한다던가, 보안프로그램을 돌려서 컴퓨터에 바이러스가 있는지 검사를 한다던가 등의 하드웨어에 가까운 작업들을 수행해줘요.

✅ 운영체제

운영체제는 구조상으로는 하드웨어과 유틸리티 사이에 위치해요.
더 자세한 설명은 여기를 눌러주세요.

🔷 프로그램, 프로세스, 프로세서

✅ 프로그램

보조기억장치에 저장되는 프로그램

✅ 프로세스

CPU가 실행중인 프로그램

✅ 프로세서

CPU (프로세스를 실행합니다.)

🔷 인터페이스 GUI CLI

연결고리 역할을 하는 프로그램 을 뜻해요.
명령어 입력 방식에 따라 GUI와 CLI로 나뉘어요.

CUI와 CLI 비교하는 사진

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✅ GUI (Graphic User Interface)

그림 문자(아이콘) 등을 사용해 직관적인 컴퓨터 조작이 가능하도록 고안된 디스플레이 형식의 인터페이스
즉, 컴퓨터 바탕화면에서 마우스로 삭제/수정/추가 등을 할 수 있는 형식 을 말해요.
Windows운영체제가 GUI형식의 운영체제예요.

✅ CLI (Command Line Interface)

사용자는 키보드로 문자열을 입력함으로써 명령하고
컴퓨터도 또한 문자열로 응답을 출력해요.

🔷 운영체제의 역할

운영체제는 인터페이스역할을 하는 소프트웨어 입니다.

✅ 운영체제란?

사용자가 컴퓨터 하드웨어를 쉡게 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공해주는 소프트웨어입니다.

✅ 운영체제의 역할

사용자의 편의성을 위한 인터페이스인 동시에 다양한 자원을 관리하는 자원관리자의 역할을 합니다.

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🔜
1. 사람이 컴퓨터 하드웨어를 아주 쉽게 조작할 수 있게 해준다.

컴퓨터는 0과 1로 이루어진 기계어를 쓴다. 운영체제는 GUI를 제공함으로서 사람이 손쉽게 화면을 보고 마우스를 클릭하는 것으로도 컴퓨터의 하드웨어를 조작할 수 있게 해준다.
☝🏻 GUI가 뭐지?? 하신다면 여기를 클릭하세요!

2. 응용프로그램과 유틸리티 프로그램을 사용할 수 있는 환경을 만들어준다.

사용자가 컴퓨터로 하고자 하는 모든 일은 CPU가 담당해서 처리해준다. 그러나 CPU가 '무엇을'할지에 대한 정보는 'RAM'에 있어야 한다. 그 정보는 보조기억장치에 저장되어 있는데 이것을 RAM으로 옮겨주는 역할을 해주는 것이 바로 운영체제이다.
운영체제가 보조기억장치에서 RAM으로 프로그램을 옮겨줬기 때문에 CPU가 사용자가 시킨 일을 처리할 수 있는 것이다.
그렇기 때문에 운영체제는 우리가 인터넷도 할 수 있고 게임도 할 수 있고 엑셀도 쓰고 파일 압축해서 이메일도 보내고 컴퓨터 바이러스 검사도 할 수 있게 해주는 환경을 제공해주는 것이다.

🟦 출처

🔷 글의 내용

🙆🏻‍♀️ 이 글은 에듀온 홈페이지의 정보처리기사 필기 인터넷 강의를 듣고 작성하였어요. 글내용/사진/목차 전부 이 강의를 바탕으로 작성한 거예요.
🤕 필기시험에 한번 떨어지고 난 후 다시 공부 중이예요. 그 때 떨어진 이유는 수험서를 아무리 읽어도 도저히 '이해'가 되지 않아서였어요.
😳 지금 에듀온 인강을 들으면서 가장 만족하는 점은 그림을 그려가면서 상세하게 설명해주시는 강사님덕분에 '이해'를 하면서 진도를 나갈 수 있다는 점이예요. 그래서 기출문제도 스스로 풀 수 있게 되었어요. 저 스스로도 아주 만족하고 있고 그래서 추천드려요.
😑 참고로 저는 에듀온에서 어떤 지원도 받지 않고 내돈내산 후기예요~ 지원 좀 받았으면 좋겠네요~ 하핳 😆

에듀온 정보처리기사 사이트 사진