컴퓨터 시스템의 기본 구조

1. 컴퓨터 주요 장치

하드웨어

중앙처리장치(CPU)

- 제어장치

- 연산장치

- 레지스터

기억장치

입출력장치

- 입력장치

- 출력장치

소프트웨어

시스템 소프트웨어

- 제어 프로그램

   ● 각종 처리 프로그램의 실행과 기억장소나 데이터 제어 또는 연속 처리 작업의 스케줄 등을 감시하는 기능을 합니다.

   ● 감시 프로그램, 작업관리 프로그램, 데이터 관리 프로그램

- 처리 프로그램

   ● 컴퓨터에 필요한 여러 가지 기능을 처리할 수 있도록 해줍니다.

   ● 언어번역 프로그램, 서비스 프로그램

응용 소프트웨어

2. 중앙처리장치(CPU)

제어장치

- 주기억장치에 적재된 프로그램의 명령어를 하나씩 인출하여 해독하고 장치에게 제어신호를 발생시켜 동작시키는 장치입니다.

- 명령 레지스터, 프로그램 카운터(Program Counter), 기억 레지스터, 주소 레지스터 등으로 구성됩니다.

연산장치

- 산술 연산과 논리 연산을 수행하는 장치입니다.

- 누산기(accumulator), 주소 해독기, 가산기(Adder), 데이터 레지스터, 상태 레지스터 등으로 구성됩니다.

레지스터

- 임시기억장치입니다.

- 플립플롭으로 구성되어 있습니다.

CPU 처리 속도 단위

- MIPS : 초당 수행하는 명령어 개수를 말합니다.

- FLOPS : 초당 수행하는 부동소수점 연산 개수를 말합니다.

- 클록(clock) : 초당 수행하는 클록 사이클 수를 말합니다.

- CPI : 하나의 명령어를 수행할 때 사용되는 클록 사이클 수를 말합니다.

3. 기억장치

- 전원이 공급되는 동안에만 사용할 수 있습니다.

주기억장치

- 데이터와 프로그램을 저장할 수 있습니다.

- 데이터와 프로그램에 직접 접근하여 처리할 수 있습니다.

- 용량이 큽니다.

- 처리속도가 빠릅니다.

ROM

- 데이터를 읽기만 가능합니다.

- 전원이 꺼져도 데이터가 소멸되지 않는 비휘발성 메모리입니다.

RAM

- 데이터를 읽고 쓰기도 가능합니다.

- 전원이 꺼지면 데이터가 소멸되는 휘발성 메모리입니다.

보조기억장치

- 데이터와 프로그램을 모두 반영구적으로 저장할 수 있습니다.

- 저장된 데이터와 프로그램을 처리하기 위해서는 반드시 주기억장치를 사용해야 합니다.

- 비소멸성 기억장치로 저장된 정보는 전원이 꺼져도 소멸되지 않습니다.

- 주기억창치보다 접근 속도가 느립니다.

- 주기억장치보다 가격이 저렴합니다.

하드디스크

 - 데이터 접근 방식이 직접 접근 방식인 보조기억장치입니다.

캐시기억장치

- 캐시기억장치는 주기억장치보다 용량이 작아야합니다.

   ● 캐시기억장치가 주기억장치보다 용량이 크면 많은 블록을 복사해 저장하기 때문에 적중률을 높일수는 있습니다.

   ● 하지만 그럴수록 복잡해지기 때문에 접근 시간이 길어지고 비용이 증가합니다.

4. 입출력장치

입력장치

- 컴퓨터 외부에서 내부로 데이터를 전송하는 장치입니다.

- DMA와 같은 입력 제어기에 의해 시스템 버스에 접근할 수 있고, 직접 접근할 수 없습니다.

- MICR, OCR, OMR, 마우스, 키보드 등이 있습니다.

출력장치

- 컴퓨터 내부에서 처리한 데이터를 외부로 전송하는 장치입니다.

- 모니터, 프린트 등이 있습니다.

5. 시스템 소프트웨어

- 응용 소프트웨어를 실행하기 위한 플랫폼을 제공합니다.

- 컴퓨터 하드웨어를 동작할 수 있도록 설계된 컴퓨터 소프트웨어입니다.

운영체제(OS)

- 윈도우(Windows), 도스(DOS), 유닉스(UNIX), 리눅스(Linux)

언어번역기

컴파일러

- 원시 프로그램을 목적프로그램 또는 기계어로 변환하는 번역기입니다.

어셈블러

- 어셈블리어를 기계어 형태로 변환하는 번역기입니다.

인터프리터

- 고급 언어로 작성된 프로그램의 문장 단위로 변환한 후 실행합니다.

전처리기(프리프로세서)

- 컴퓨터 처리에서 중심적인 처리를 행하는 프로그램의 조건에 맞추기 위한 사전 처리나 사전 준비적인 계산을 행하는 프로그램입니다.

링커(linker)

- 각각 컴파일된 목적프로그램들과 라이브러리 루틴과의 연결 작업을 수행합니다.

로더

- 보조기억장치에 저장된 목적 프로그램을 주기억장치에 올린 후 실행시키는 프로그램입니다.

- 메모리 할당, 목적 프로그램 재배치, 적재 등의 기능을 합니다.

디버거

- 프로그램 오류의 추적, 탐지에 사용됩니다.

장치 드라이버, 프로그래밍 도구, 유틸리티 등

6. 응용 소프트웨어

- 워드프로세서, 스프레드시트 등