컴퓨터 구조

컴퓨터 구조의 핵심 구성 요소

컴퓨터 구조의 핵심 구성 요소는 CPU, 메모리, 디스크, 그리고 입출력(I/O)입니다. 이러한 구성 요소들은 컴퓨터 구조를 이해하는 데 있어서 가장 기본이 되는 개념입니다.

각 구성 요소의 역할

CPU (중앙처리장치)

계산을 담당하는 장치입니다.

내부에는 다음과 같은 요소들이 포함됩니다.

• 레지스터 (임시 기억 장치)
• 산술 논리 장치(ALU)
• 제어 장치

CPU는 지속적으로 연산을 수행하며, 그 성능은 주로 계산 속도(클럭 주파수, Hz)로 평가됩니다. 이는 컴퓨터의 전반적인 성능과 깊은 연관이 있습니다.

메모리 (주기억장치)

CPU와 디스크 사이에서 데이터를 일시적으로 저장하는 장치입니다.

휘발성 저장 방식으로, 컴퓨터를 끄면 저장된 데이터는 사라집니다.

데이터는 파일이 아닌 "실행 중 필요한 형태"로 올라왔다가 사용이 끝나면 사라집니다.

디스크 (보조기억장치)

데이터를 반영구적으로 저장하는 장치입니다.

컴퓨터를 꺼도 디스크에 저장된 데이터는 유지되며, 주로 파일 형태로 저장됩니다.

프로그램은 일반적으로 디스크에 파일 형태로 저장되어 있으며, 실행을 위해 메모리와 CPU로 전달됩니다.

입출력 장치 (I/O: Input/Output)

주변기기와 컴퓨터 간의 데이터 교환을 담당합니다.

• 입력 장치: 키보드, 마우스 등
• 출력 장치: 모니터, 프린터 등

운영체제와의 관계

운영체제(예: Windows, Linux)는 위의 구성 요소들이 잘 동작하도록 관리하는 기반 소프트웨어입니다.

프로그램 실행 과정

• 프로그램은 디스크에 파일 형태로 저장되어 있음
• 실행 시, 전체 프로그램이 아닌 일부분 데이터만 메모리로 적재
• 메모리에 적재된 데이터가 순서에 따라 CPU로 전달되어 계산
• 결과는 다시 메모리에 저장됨

이 과정은 CPU, 메모리, 디스크 사이에서 끊임없이 반복됩니다.

컴퓨터 구조 및 운영체제를 공부한다는 것

컴퓨터 구조 및 운영체제 학습은 다음과 같은 내용을 포함합니다:

• 디스크, 메모리, CPU에서 발생하는 데이터 흐름
• CPU가 데이터를 어떻게 처리하는지
• 어떤 데이터를 CPU로 올리고, 언제 내릴지를 결정하는 원리
• 캐시 메모리와 같은 고급 메모리 구조

따라서 CPU, 메모리, 디스크, 입출력이라는 핵심 구성 요소의 개념을 이해하는 것은 컴퓨터 시스템의 작동 원리를 파악하고 운영체제를 학습하는 데 있어 매우 중요한 첫걸음입니다.