컴퓨터 시스템의 구성요소
하드웨어
컴퓨터라는 기계를 구성하고 있는 물리적인 기계/전자장치
핵심 장치
- 폰 노이만 모델에서 제시한 4개의 서브시스템
폰 노이만 모델
- 컴퓨터의 내부 구조와 처리 과정을 정의한 모델
- 모든 컴퓨터는 폰 노이만 모델에 기반을 두고 있음
중앙처리장치 (CPU : Central Processing Unit)
제어장치 (CU : Control Unit)
산술논리연산장치 (ALU : Arithmetic and Logic Unit)
기억장치 -> 주기억장치, 보조기억장치
처리할 입력 데이터, 처리를 담당하는 프로그램, 중간 결과, 출력할 데이터
산술논리연산장치
산술 연산과 논리 연산의 수행을 통해 직접적인 데이터 처리가 이루어지는 장치
제어장치
컴퓨터의 기억장치, 산술논리연산장치, 입출력장치의 동작을 제어하는 장치
입력장치
키보드, 마우스, 마이크, 카메라 등
출력장치
모니터, 프린터, 스피커 등
하드웨어 요소 간의 통신
폰 노이만 모델의 주요 개념
내장 프로그램
"실행될 프로그램은 메모리에 저장되어야 한다"
초기 컴퓨터에서는 데이터만 메모리에 저장되고, 프로그램은 컴퓨터 외부에 표현되는 방식
"프로그램과 데이터가 동일한 형식으로 메모리에 저장된다"는 의미
- 동일한 형식 -> "비트 패턴"
"프로그램은 유한 개의 명령어의 나열이다."
-> 미리 정의된 기본 명령어의 유한 개의 조합으로 구성됨
- 제어장치가 메모리에서 한 번에 하나씩 명령어를 가져와서fetch 해석하고 decode 산술논리연산장치가 실행함execute
- 명령어의 재사용으로 인해 프로그래밍 작업이 간단해짐
소프트웨어
모든 종류의 프로그램을 총체적으로 표현하는 용어
컴퓨터가 데이터를 어떻게 처리할 것인가를 규정하는 명령어들의 나열
컴퓨터가 이해할 수 있도록 표현한 알고리즘
하드웨어와 소프트웨어의 관계
분류
- 시스템 소프트웨어
- 컴퓨터 자체의 작업 관리와 특정 기능의 수행을 통해
컴퓨터의 전체적인 운영을 담당하는 프로그램
-> 운영체제, 컴파일러, ...
- 응용 소프트웨어
- 사용자가 요구하는 작업을 직접적으로 수행하는 프로그램
-> 워드프로세서, 그래픽 프로그램, 웹 브라우저, ...
데이터
모든 데이터는 유형에 관계 없이 비트 패턴 형태로 표현
- 비트 패턴 -> 이진 상태를 나타내는 비트인 0과 1이 나열된 형태
- 폰 노이만 모델에서는 데이터의 표현과 저장 형태에 대해서 정의하지 않음
- 데이터의 입출력을 위해서는 적절한 형태로의 변환이 필요
사용자
- 사용자, 오퍼레이터
- 컴퓨터의 설계부터 효울적인 이용에 이르기까지 전반적인 데이터 처리 과정에서 유능하고 지식이 풍부한 사람의 적극적인 개입이 필요
