컴퓨터 구조
기술노트
💻 컴퓨터 구조의 핵심 구성 요소
컴퓨터 구조는 크게 다음 네 가지 요소로 구성됩니다:
- CPU (중앙처리장치)
- 메모리 (RAM)
- 디스크 (HDD/SSD)
- 입출력 장치 (I/O)
🧠 CPU: 연산의 중심
CPU(Central Processing Unit)는 모든 계산과 연산을 담당하는 핵심 장치입니다.
- 내부 구성:
- 레지스터 (임시 기억 장치)
- 산술 논리 장치(ALU)
- 제어 장치(Control Unit)
- 주요 특징:
- 연산 속도는 클럭 주파수(Hz)로 표현됨
- 프로그램 실행 속도에 직접적 영향
🧵 메모리: 실행 중 데이터를 저장하는 공간
메모리(RAM)는 데이터를 임시로 저장하는 휘발성 저장장치입니다.
- 역할:
- 실행 중인 프로그램의 일부 데이터만 메모리에 올라옴
- 전원이 꺼지면 데이터는 사라짐
- 특징:
- 디스크보다 빠르지만 비싸고 용량이 제한적
🗄️ 디스크: 영구 저장소
디스크(HDD, SSD)는 데이터를 파일 형태로 반영구적으로 저장합니다.
- 프로그램 파일과 사용자 데이터는 디스크에 저장됨
- 실행 시 일부만 메모리에 올라옴
- 전원이 꺼져도 내용 유지됨
🖥️ 입출력 장치 (I/O)
I/O (Input/Output) 장치는 사용자와 컴퓨터 사이의 인터페이스입니다.
- 입력 장치: 키보드, 마우스, 마이크
- 출력 장치: 모니터, 프린터, 스피커
⚙️ 운영체제와 구성 요소의 협업
운영체제는 CPU, 메모리, 디스크, I/O를 통합 관리하여 프로그램이 올바르게 실행되도록 돕는 시스템 소프트웨어입니다.
프로그램 실행 흐름 예시
- 사용자가 프로그램을 실행하면,
- 디스크에서 프로그램 일부가 메모리로 적재되고,
- CPU는 메모리에 올라온 명령을 실행함
- 결과는 메모리에 저장되고 필요 시 디스크로 기록됨
🎓 공부의 방향성
컴퓨터 구조 및 운영체제 공부는 다음을 포함합니다:
- 하드웨어 간의 데이터 흐름 이해
- CPU가 어떤 데이터를 처리하고, 메모리는 언제 데이터를 저장하는지 파악
- 캐시 메모리, 버퍼, 입출력 스케줄링 같은 고급 개념 이해
핵심 요약: 컴퓨터는 디스크에 저장된 프로그램을 메모리에 올리고, CPU가 처리하며, 그 결과를 다시 메모리 또는 디스크로 돌려보냅니다.
