컴퓨터 공학 기초

컴퓨터 구조 + 운영 체제

컴퓨터 구조

개발자는 소스와 C, Java와 같은 툴을 이용하여 개발을 합니다.

컴파일이라는 과정을 수행하여 binary파일로 컴퓨터가 수행가능한 .exe, .dll인실행파일을 만듭니다.

성능, 용량, 비용을 고려하는 프로그래밍

컴퓨터 구조 분류
- 컴퓨터가 이해하는 정보 : 데이터, 명령어
- 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품 : CPU, 메모리(휘발성), 보조기억장치, 입출력장치

○ 데이터
정적인 정보 : 숫자, 문자, 이미지, 동영상

○ 명령어
컴퓨터를 실질적으로 움직이는 정보

데이터는 명령어를 위한 일종의 재료

○ 메모리 : 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품입니다. 현재 실행되는 것만 저장하기에 휘발성입니다.
ex. RAM

프로그램이 실행되기 위해서 메모리에 저장되어 있어야 합니다.

메모리에 저장된 값의 위치를 주소로 알 수 있습니다.

○ CPU : 
메모리에 저장된 명령어를 처리(읽기, 해석)를 하는 부품입니다.

- CPU 내부 구성
ALU : 계산기
레지스터 : CPU 내부의 작은 임시저장장치, 여러 개가 존재합니다.
제어장치 : 제어 신호( 부품 작동하는 전기 신호)를 내보내고 , 명령어를 해석하는 장치

○ 보조기억장치 : 메모리는 휘발성이라 정보가 유지되지 않기에 저장된 내용을 잃지 않는 기억 장치입니다.

○ 입출력장치 : 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품입니다. (모니터, 키보드, 마우스)

○ 메인보드 : 컴퓨터 내부의 부품들을 연결

○ 시스템 버스 : 부품들 간에 정보를 주고 받는 일종의 통로

- 시스템 버스 : 메모리 쓰기
주소 버스 : 주소를 주고 받는 통로
데이터 버스 : 명령어와 데이터를 주고 받는 통로
제어 버스 : 제어 신호를 주고 받는 통로

운영체제

 

OS(운영체제)는 cpu의 스케줄링, 메모리의 관리, 디스크의 관리를 수행합니다.

 

* (시스템) 자원 : 컴퓨터의 부품을 포함하며 프로그램이 실행되기 위해 필요한 요소

- 자원을 관리하는 특별한 프로그램

- 실행 중인 프로그램(프로세스)을 관리하는 특별한 프로그램

- 메모리의 특별한 공간인 커널 영역에 저장되어 있습니다. 

- 메모리를 관리하여 프로세스가 실행하면 적재하고 실행하지 않을 경우 피킹하여 공간을 확보합니다.

- CPU를 할당하여 자원 관리하는 CPU 스케줄링을 합니다.

- 시스템 호출을 통한 자원 보호 역할을 합니다.