Computer Science/Computer Structure

혼공 운영체제) 01.컴퓨터 구조 시작 02.컴퓨터 구조의 큰 그림

manchesterandthecity 2025. 2. 18. 21:16

🔥 컴퓨터 구조를 배우기 전에 큰 그림을 그려보자

컴퓨터 구조를 배우기 전에 무작정 세부적인 부품부터 학습하면 전체적인 흐름을 이해하기 어려울 수 있습니다.
따라서 컴퓨터 구조의 전반적인 개념을 먼저 파악하는 것이 중요합니다.

 

📌 이번 강에서는 컴퓨터 구조를 학습하는데 필요한 큰 그림을 그려봅니다.
컴퓨터가 이해하는 두 가지 정보: 데이터 & 명령어
컴퓨터의 네 가지 핵심 부품 (CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치)
이 부품들이 어떻게 상호작용하며 시스템을 구성하는지 학습


🏗 1. 컴퓨터가 이해하는 두 가지 정보

컴퓨터가 처리하는 정보는 크게 두 가지 종류로 나뉩니다.
1️⃣ 데이터 (Data)
2️⃣ 명령어 (Instruction, Command)


1️⃣ 데이터란?

컴퓨터가 다루는 모든 정적인 정보를 의미합니다.
예를 들어:

  • 숫자 (0, 1, 100, 255, -20, 3.14 등)
  • 문자 (A, B, 가나다, Hello 등)
  • 이미지, 동영상, 음성 파일

📌 데이터를 저장하고 처리하는 과정은 컴퓨터 구조의 핵심 개념 중 하나입니다.


2️⃣ 명령어란?

컴퓨터를 동작시키는 정보, 즉 CPU가 실행하는 작업입니다.
예를 들어:

  • "1과 2를 더하라" (덧셈 연산)
  • "문자열 'Hello'를 화면에 출력하라" (출력 연산)

📌 명령어는 데이터를 처리하는 역할을 하며, 컴퓨터는 명령어를 실행하여 프로그램을 동작시킵니다.


🛠 2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

컴퓨터의 종류와 관계없이 모든 컴퓨터에는 네 가지 핵심 부품이 존재합니다.
이 부품들이 서로 협력하여 데이터를 처리하고, 명령어를 실행합니다.

컴퓨터의 핵심 4대 부품

부품 역할
CPU (Central Processing Unit) 명령어를 실행하는 컴퓨터의 두뇌
메모리 (Memory, RAM) 현재 실행 중인 프로그램의 데이터와 명령어를 저장
보조기억장치 (Storage, HDD/SSD) 실행되지 않는 프로그램과 데이터를 장기 저장
입출력장치 (I/O Devices) 사용자와 컴퓨터 간의 데이터 송수신

📌 이 부품들이 어떻게 연결되고 작동하는지 이해하는 것이 컴퓨터 구조 학습의 핵심입니다.


🎯 3. 각 부품의 역할과 구조

1️⃣ 메모리 (Memory)

메모리는 현재 실행 중인 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 공간입니다.

  • 프로그램이 실행되기 위해서는 메모리에 로드되어야 합니다.
  • RAM (Random Access Memory): 전원이 꺼지면 저장된 데이터가 사라짐.

📌 메모리는 실행 중인 프로그램을 빠르게 실행할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다.


2️⃣ CPU (Central Processing Unit)

CPU는 컴퓨터의 두뇌 역할을 하며, 메모리에 저장된 명령어를 실행합니다.
CPU 내부에는 3가지 주요 구성 요소가 있습니다.

 

CPU의 주요 구성 요소

구성 요소 역할
ALU (Arithmetic Logic Unit, 산술논리연산장치) 계산(덧셈, 뺄셈 등)과 논리 연산 수행
레지스터 (Register) CPU 내부의 작은 저장 공간 (명령어 및 데이터 임시 저장)
제어장치 (Control Unit) 명령어를 해석하고 실행을 지시하는 역할

📌 CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽어 실행하며, 컴퓨터의 모든 연산을 담당합니다.


3️⃣ 보조기억장치 (Storage, HDD/SSD)

  • 실행되지 않는 프로그램과 데이터를 저장하는 공간
  • RAM과 달리 전원이 꺼져도 데이터가 유지됨
  • 하드디스크(HDD), 솔리드스테이트드라이브(SSD), USB 메모리 등이 포함됨

📌 실행 중인 프로그램은 메모리에 저장되지만, 실행되지 않는 프로그램은 보조기억장치에 저장됩니다.


4️⃣ 입출력장치 (I/O Devices)

  • 사용자와 컴퓨터 간의 데이터 송수신을 담당
  • 입력장치: 키보드, 마우스, 마이크
  • 출력장치: 모니터, 프린터, 스피커

📌 입출력장치는 사용자가 데이터를 입력하고, 컴퓨터가 처리한 결과를 출력하는 역할을 합니다.


🏁 정리: 컴퓨터 구조의 큰 그림

📌 컴퓨터는 데이터를 처리하고, 명령어를 실행하는 기계입니다.
📌 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품은 서로 협력하여 동작합니다.

 

컴퓨터가 처리하는 정보
1️⃣ 데이터 (Data): 숫자, 문자, 이미지 등
2️⃣ 명령어 (Instruction): 데이터를 처리하는 작업

 

컴퓨터의 4대 부품

부품 역할
CPU 명령어를 실행하는 두뇌
메모리 실행 중인 프로그램을 저장
보조기억장치 실행되지 않는 프로그램과 데이터를 저장
입출력장치 사용자와 컴퓨터 간의 데이터 송수신

📌 이 개념을 이해하면, 이후 컴퓨터 구조 및 운영체제 개념을 쉽게 학습할 수 있습니다.


이 블로그 포스트를 통해 배운 점

  • 컴퓨터는 데이터를 처리하고, 명령어를 실행하는 기계이다.
  • 컴퓨터가 이해하는 정보는 데이터와 명령어로 나뉜다.
  • 컴퓨터의 4대 핵심 부품(CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치)의 역할을 이해했다.
  • 각 부품들이 어떻게 협력하여 시스템을 구성하는지 학습했다.

 

 

출처:
혼자공부하는 운영체제 - 강민철