Computer Architecture - 컴퓨터의 구성

개요

ㆍ 컴퓨터 시스템은 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어진다.

 

    1. 하드웨어 : 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치

    2. 소프트웨어 : 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어 집합

 

하드웨어

ㆍ 중앙처리장치(CPU)

ㆍ 기억장치 : RAM, HDD

ㆍ 입출력 장치 : 마우스, 프린터

 

소프트웨어

ㆍ 시스템 소프트웨어 : 운영체제, 컴파일러 등

ㆍ 응용 소프트웨어 : 워드프로세서, 스프레드시트 등

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하드웨어

하드웨어의 구성요소

 

ㆍ 하드웨어는 중앙처리장치(CPU), 기억장치, 입출력 장치로 구성되어 있다.

ㆍ 이들은 시스템 버스로 연결되어 있으며, 시스템 버스는 데이터와 명령 제어 신호를 각 장치로 실어 나르는 역할을 한다.

 

중앙처리장치(CPU)

ㆍ 인간과 비교하면 두뇌에 해당하는 부분이다.

ㆍ 주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 명령어의 수행 순서를 제어한다.

ㆍ 중앙처리장치는 비교와 연산을 담당하는 산술 논리 연산장치(ALU)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 속도가 빠른 데이터 기억 장소인 레지스터로 구성되어 있다.

ㆍ 개인용 컴퓨터와 같은 소형 컴퓨터에서는 CPU를 마이크로프로세서라고도 부른다.

 

기억장치

ㆍ 프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과를 저장하는 장치

ㆍ 주기억장치와 보조기억장치로 나누어지며, 주기억장치는 실행 중인 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장한다.

ㆍ 보조기억장치는 하드디스크 등을 말하며, 주기억장치에 비해 속도는 느리지만 많은 자료를 영구적으로 보관할 수 있는 장점이 있다.

 

입출력 장치

ㆍ 입력 장치와 출력 장치로 나누어진다.

ㆍ 입력 장치는 키보드와 마우스와 같이 컴퓨터 내부로 자료를 입력하는 장치를 말한다.

ㆍ 출력 장치는 컴퓨터에서 외부로 표현하는 장치를 말하며, 종류로는 프린터, 모니터, 스피커 등이 있다.

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시스템 버스

시스템 버스란?

ㆍ 시스템 버스는 하드웨어 구성 요소들을 물리적으로 연결하는 선을 말한다.

ㆍ 각 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 보낼 수 있도록 통로의 역할을 한다.

ㆍ 용도에 따라 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 나누어진다.

 

데이터 버스

ㆍ 중앙처리장치와 기타 장치 사이에서 데이터를 전달하는 통로 역할을 수행한다.

ㆍ 기억장치와 입출력 장치의 명령어와 데이터를 중앙처리장치로 보내거나, 중앙처리장치의 연산 결과를 기억장치와 입출력 장치로 보내는 양방향 버스이다.

 

주소 버스

ㆍ 데이터를 정확하게 실어 나르기 위해서는 기억장치의 주소를 정해주어야 한다.

ㆍ  주소 버스는 중앙처리장치가 주기억장치나 입출력 장치로 기억장치의 주소를 전달하는 통로의 역할을 하며, 단방향 버스이다.

 

제어 버스

ㆍ 데이터 버스와 주소 버스는 모든 장치에 공유되기 때문에, 이를 제어할 수단이 필요하다.

ㆍ 제어 버스는 중앙처리장치가 기억장치나 입출력 장치에 제어 신호를 전달하는 통로이다.

ㆍ 제어 버스는 읽기 동작과 쓰기 동작을 모두 수행하기 때문에 양방향 버스이다.