우리가 사용하는 컴퓨터는 여러 부품들이 복잡하게 얽혀있는 큰 기계 장치이다.
이번 게시글에서는 컴퓨터를 이루는 주요 장치들에 관해 간단하게 설명해보도록 하겠다.
CPU(Central Processing Unit)
중앙처리장치라고 불리는 이 부품은 컴퓨터의 뇌라고 볼 수 있다.
컴퓨터는 혼자서 작동하지 않는다. 이 거대한 기계 장치를 움직이게 하기 위해선 우리는 명령어를 전달해줘야 한다.
CPU는 전달된 명령어를 해석하고, 처리하는 역할을 수행한다.
해당 부품안에는
산술/논리 연산을 처리하기 위한 ALU, 임시기억장치인 레지스터,
각 부품으로 부터 발생되는 제어 신호를 처리하고 명령어를 해석하는 제어 장치로 이루어져 있다.
Memory
주기억장치라고 불리는 이 부품은 실행되고 있는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품이다.
CPU는 메모리에 저장된 명령어와 데이터에 접근해 적절한 상호작용을 수행한다.
이때 메모리에 있는 정보에 효과적으로 접근하기 위해 주소(Address)라는 개념을 사용한다.
RAM과 ROM이 주기억장치에 해당하는 부품들이다.
메모리는 속도가 빠르지만 가격이 비싸 용량이 적다는 특징이 있다.
ROM(Read Only Memory)은 비휘발성 메모리로, 전원이 공급되지 않아도 그 정보가 저장된다.
보통 컴퓨터 시스템의 BIOS 데이터들이 이곳에 저장된다.
RAM(Random Access Memory)은 휘발성 메모리로 전원이 공급되지 않을 경우, 그 정보가 사라진다.
보조기억장치에 저장된 프로그램을 실행하기 위해 RAM 위에 올려두면 이를 CPU가 접근해 작업을 수행한다.
우리가 컴퓨터 전원을 껐을 때, 프로그램으로 작업하던 내용이 사라지는 이유가 이 RAM의 특성에서 나타난다.
보조기억장치
우리가 컴퓨터에 설치한 프로그램들은 컴퓨터를 종료했다가 다시 키더라도 그대로 남아있다.
그 이유는 보조기억장치에 저장되어 있기 때문이다. 이 부품은 전원이 없더라도 메모리를 대신하여, 우리가 저장한
데이터들을 보관해줄 저장소이다. 그래서 보조기억장치인 것이다.
메모리에 비해선 비교적 접근 속도가 느리다.
HDD,SSD, USB 등이 이에 해당한다.
입출력장치
키보드, 마우스와 같은 장치들을 말하며, 컴퓨터 내부/외부로 부터 생성된 정보들(키 입력, 음성 통화, 게임 소리 등)을 전달하거나, 전달받는 장치이다.
Q. 이 독립적인 부품들을 어떻게 연결 될 수 있을까?
메인보드
우리가 컴퓨터를 구성할 때 필요한 핵심 부품 중 하나이다.
앞서 언급한 핵심 부품뿐만 아니라, GPU 같은 그래픽 장치들도 이 메인보드에 장착된다.
각 부품들의 기능 중에서 데이터, 명령어를 전달하거나, 제어장치의 신호를 전달하거나 등등 이러한 상호작용이 이루어 지려면 이 정보들이 전달되기 위한 통로가 필요하다.
메인보드는 이 정보들이 전달되기 위한 회로를 제공한다. 이러한 회로를 버스(BUS)라고 부른다.
그리고 각 부품을 연결하기 위한 핵심적인 버스가 바로 시스템 버스이다.
시스템 버스는 주소/데이터/제어 버스로 구성되어 있다.
주소 버스 : 메모리에 저장된 정보의 주소를 전달
데이터 버스 : 명령어와 데이터를 전달
제어 버스 : 제어 신호(메모리 읽기/쓰기)를 전달
운영체제 (Operation System)
이렇듯 컴퓨터는 다양한 부품들로 이루어진 하나의 거대한 기계 장치이다.
그런데, 컴퓨터 자체만으로는 사실 고철 덩어리에 불과하다. 각기 다른 주요 기능을 수행하는 부품들은 자아가 매우 강하며, 어떤 순서로, 어떤 방식으로 작업할지 모른다.
즉, 전기를 공급해준다 한들, 각 부품들이 적절하게 제어되고 상호작용 할 수 없다.
위에 각 핵심 부품들을 설명할 때, 빨간 색으로 표시해 놓은 부분이 있다.
이런 기능들은 도대체 누가 해주는 것일까? 누가 제어를 해주는 걸까?
그게 바로 운영체제이다.
운영체제는 그저 고철덩어리에 불과한 이 부품들을 제어하며, 원할하게 동작할 수 있도록 도와주는 소프트웨어이다.
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