[CS] 컴퓨터의 구성(Software, Hardware, SystemBus)

컴퓨터의 구성

하드웨어(Hardware): 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치
소프트웨어(Software) : 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어 집합

하드웨어(Hardware)

CPU(중앙처리장치) : 프로그램의 모든 정보를 처리하는 역할을 담당한다.

RAM(주기억 장치) : 프로그램 실행과 휘발성 데이터를 저장하는 공간

HDD,SDD(보조기억 장치) : 내장형 기억 장치로 비휘발성 데이터를 저장하는 공간

IO Device(마우스, 프린터, 모니터 등)

소프트웨어(Software)

시스템 소프트웨어(System Software) : OS, 로더, 장치 드라이버, 컴파일러

응용 소프트웨어(Application Software) : 크롬, 유튜브, 멜론 등

펌웨어(Firmware)

특정 하드웨어 장치에 포함된 소프트웨어로 소프트웨어를 읽어 실행하거나 수정이 가능한 장치를 뜻한다.

하드웨어의 제어와 구동을 담당하는 일종의 운영체제이다.

대부분의 펌웨어는 ROM, PROM에 저장된다.

예) 바이오스, 스마트폰, 가전 전자제품의 프로그램

하드웨어 구성

하드웨어의 구성은 각 화살표는 시스템 버스(SystemBus)라 한다.

중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)

컴퓨터는 인간을 형상화해서 만들어진 기계인데 CPU는 인간의 두뇌 역할을 담담한다. 주기억장치에서 프로그램의 명령과 데이터를 읽어 처리하고 명령어의 수행 순서를 제어한다. 중앙처리장치는 비교와 연산을 담당하는 ALU(산술 논리 장치)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치, 속도가 빠른데이터 기억 장소인 레지스터로 구성한다.

기억장치

프로그램, 데이터, 연산값 등을 저장하는 장치이다. 주기억장치와 보조기억장치로 나눠지며

주기억 장치는 RAM, ROM으로 실행중인 프로그램과 같은 프로그램에 같은 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장해 휘발성 특징을 가지고 있다. 보조기억장치는 HDD, SDD 등을 의미하며 주기억장치에 비해 속도성은 떨어지지만 비휘발성으로 영구적인 보관이 가능하다.

입출력장치

입력, 출력 장치로 나뉘어진다.

입력장치는 컴퓨터 내부로 값을 입력하는 장치로 키보드, 마우스가 대표적이다.

출력장치는 컴퓨터 외부로 값을 표현하는 장치로 프린터, 모니터, 스피커가 대표적이다.

시스템 버스

각 구성 요소가 다른 구성 요소로 데이터를 보낼 수 있도록 통로가 된다. 용도에 따라 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스로 나뉘어진다.

주소 버스(Address Bus)

메모리의 주소나 I/O Unit의 포트 번호를 전달한다.
중앙처리장치가 주기억장치나 입출력장치로 기억장치 주소를 전달하는 통로로 '단방향'버스이다.

데이터 버스(Data Bus)

데이터를 전달하는 통로
각 구성요소(CPU, Memory, I/O Unit)는 양방향으로 데이터 전달이 가능한 버스를 사용한다.

제어버스(Control Bus)

제어 신호 전달한다.
Read/Write 신호를 전달한다.
각 구성요소(CPU, Memory, I/O Unit)는 양방향으로 데이터 전달이 가능한 버스를 사용한다.