컴퓨터 시스템의 개요 2

컴퓨터 시스템의 구성과 동작 원리

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1. 컴퓨터 시스템의 구성

• 컴퓨터 시스템은 하드웨어(Hardware)와 소프트웨어(Software)로 나뉜다.
• 하드웨어는 물리적 장치, 소프트웨어는 하드웨어를 동작시키는 프로그램의 집합이다.

구성요소	설명	주요 예시
하드웨어	컴퓨터의 물리적 실체, 정보 처리와 저장을 담당한다.	CPU, 메모리, 저장장치, 입출력장치
소프트웨어	명령어와 데이터의 집합, 하드웨어를 제어하고 응용기능을 제공한다.	운영체제, 응용프로그램, 드라이버

• 소프트웨어는 시스템 소프트웨어(운영체제, 컴파일러 등)와 응용 소프트웨어(워드, 엑셀 등)로 나뉜다.

2. 컴퓨터 하드웨어의 4대 구성요소

구성요소	주요 역할	대표 장치
중앙처리장치(CPU)	프로그램 실행, 데이터 처리, 전체 제어	연산장치(ALU), 제어장치(CU), 레지스터
기억장치	데이터와 프로그램 저장	RAM, ROM, HDD, SSD, USB
입력장치	외부 데이터 입력	키보드, 마우스, 스캐너
출력장치	처리 결과 출력	모니터, 프린터, 스피커

• 입력장치는 데이터를 받아 기억장치로 전달하고, CPU는 기억장치의 데이터를 처리한다.
• 출력장치는 처리 결과를 사용자에게 전달한다.

3. 시스템 버스와 컴퓨터 내부 연결

버스 종류	설명
주소버스(Address Bus)	CPU가 메모리나 I/O장치의 위치(주소)를 지정할 때 사용한다.
데이터버스(Data Bus)	데이터를 CPU, 메모리, I/O장치 사이에 전달한다.
제어버스(Control Bus)	읽기/쓰기 등 각종 제어 신호를 전달한다.

• 시스템 버스는 CPU, 기억장치, 입출력장치를 서로 연결하는 정보의 통로 역할을 한다.

4. CPU와 기억장치, I/O장치의 연결

• CPU는 시스템 버스를 통해 기억장치와 직접 데이터를 주고받는다.
• I/O장치는 I/O제어기(컨트롤러)를 통해 CPU와 연결된다.
• I/O제어기는 상태레지스터(장치 상태 표시), 데이터레지스터(데이터 임시 저장) 등으로 구성된다.

5. 컴퓨터 시스템의 동작 흐름

1. 입력장치로부터 데이터 입력
2. 입력된 데이터는 기억장치에 저장됨
3. CPU가 명령어를 해석하고 연산을 수행함
4. 처리 결과를 기억장치에 저장하거나 출력장치로 보냄
5. 제어장치가 전체 동작을 관리함

6. 컴퓨터 시스템의 발전 과정

• 컴퓨터는 릴레이 → 진공관 → 트랜지스터 → 집적회로(IC) 순으로 발전해왔다.
• 기술 발전으로 처리속도는 빨라지고, 저장용량은 증가했으며, 크기와 가격은 줄어들고 신뢰도는 높아졌다.
• 현대 컴퓨터는 네트워크, 가상화, 병렬처리 등 다양한 기술이 융합되어 있다.

7. 컴퓨터 시스템의 주요 기능

• 프로그램 실행: CPU가 명령어를 해석해 순서대로 실행한다.
• 저장: 처리 결과나 데이터를 기억장치에 저장한다.
• 이동: 데이터와 명령어를 각 장치 사이에서 이동시킨다.
• 제어: 프로그램 실행 순서와 각 장치의 동작을 관리한다.
• 입출력: 외부와의 데이터 교환을 담당한다.

8. 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.