컴퓨터 시스템의 개요

컴퓨터 시스템의 기본 구조와 구성요소

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1. 컴퓨터 시스템이란?

• 컴퓨터 시스템은 하드웨어(Hardware)와 소프트웨어(Software)로 구성된 정보 처리 장치이다.
• 하드웨어는 물리적 장치, 소프트웨어는 하드웨어를 동작시키는 프로그램을 의미한다.
• 컴퓨터는 입력-처리-출력-저장-제어의 다섯 가지 기본 기능을 수행한다.

2. 컴퓨터 시스템의 기본 구성

구성요소	설명	주요 예시
입력장치	사용자나 외부로부터 데이터를 입력받는 장치	키보드, 마우스, 스캐너, 터치패드
중앙처리장치(CPU)	입력된 데이터를 처리하고 제어하는 장치	연산장치(ALU), 제어장치(CU), 레지스터
기억장치	데이터와 프로그램을 저장하는 장치	RAM, ROM, HDD, SSD, USB, CD/DVD
출력장치	처리 결과를 사용자나 외부로 전달하는 장치	모니터, 프린터, 스피커

• 컴퓨터는 입력장치로 데이터를 받아 CPU에서 처리하고, 기억장치에 저장하거나 출력장치로 결과를 전달한다.

3. 하드웨어와 소프트웨어

구분	설명	예시
하드웨어	물리적으로 만질 수 있는 장치	CPU, 메모리, 저장장치, 입출력장치
소프트웨어	하드웨어를 동작시키는 프로그램 및 데이터	운영체제, 응용프로그램, 드라이버

• 시스템 소프트웨어: 하드웨어 관리 및 시스템 운영(운영체제, 컴파일러 등)
• 응용 소프트웨어: 사용자의 목적을 위한 프로그램(워드, 엑셀, 웹브라우저 등)

4. 중앙처리장치(CPU)의 구조와 역할

• 연산장치(ALU): 산술 및 논리 연산을 수행한다.
• 제어장치(CU): 명령어 해석과 전체 동작을 제어한다.
• 레지스터: CPU 내부의 임시 기억장소로 연산 속도 향상에 기여한다.

5. 기억장치의 분류

구분	특징	예시
주기억장치(Main Memory)	CPU가 직접 접근, 휘발성	RAM, DRAM, SRAM
보조기억장치(Secondary Memory)	대용량, 비휘발성, 속도 느림	HDD, SSD, USB, CD/DVD
캐시 메모리(Cache)	CPU와 메인메모리 사이, 속도↑	L1, L2, L3 캐시

6. 시스템 버스(System Bus)

버스 종류	역할
주소버스(Address Bus)	메모리/장치의 주소 지정
데이터버스(Data Bus)	데이터 전송
제어버스(Control Bus)	제어 신호 전달(읽기/쓰기/인터럽트 등)

7. 컴퓨터 시스템의 동작 흐름

1. 입력장치로 데이터 입력
2. 주기억장치에 데이터 저장
3. CPU가 명령어를 해석하고 연산 수행
4. 결과를 기억장치에 저장하거나 출력장치로 전달
5. 전체 동작은 제어장치가 관리한다.

8. 컴퓨터 시스템의 발전과 특징

• 컴퓨터는 릴레이 → 진공관 → 트랜지스터 → 집적회로(IC) 순으로 발전해왔다.
• 성능은 지속적으로 향상되고, 크기와 가격은 감소했다.
• 현대 컴퓨터는 네트워크, 가상화, 병렬처리 등 다양한 기술이 융합되어 있다.

9. 정리

컴퓨터 시스템은 하드웨어와 소프트웨어가 유기적으로 결합되어 정보를 입력, 처리, 저장, 출력, 제어하는 역할을 수행한다.
각 구성요소의 역할과 동작 원리를 정확히 이해하는 것이 컴퓨터의 기본이다.