컴퓨터 시스템의 구성 요소는 무엇입니까?

컴퓨터 시스템은 하드웨어 시스템과 소프트웨어 시스템으로 구성됩니다. 하드웨어 시스템은 중앙 프로세서, 내부 메모리, 외부 메모리 및 입출력 장치를 포함하여 컴퓨터 시스템을 구성하는 기능적 구성 요소의 모음입니다. 소프트웨어 시스템은 컴퓨터 시스템의 운영을 의미합니다. 시스템 소프트웨어 및 응용 소프트웨어를 포함하여 다양한 프로그램과 관련 문서 및 데이터의 집합체입니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 10 시스템, DELL G3 컴퓨터.

컴퓨터 시스템의 구성은 무엇인가요?

컴퓨터 시스템은 하드웨어 시스템과 소프트웨어 시스템의 두 부분으로 구성됩니다.

컴퓨터 하드웨어는 컴퓨터 시스템을 구성하는 기능적 구성 요소의 모음입니다. 전자, 기계, 광전자 부품으로 구성된 각종 컴퓨터 부품과 장비를 총칭하는 용어로, 컴퓨터가 다양한 작업을 수행하는 데 필요한 물질적 기반입니다. 컴퓨터 하드웨어는 눈에 보이고 실체가 있는 물리적 개체입니다.

컴퓨터 소프트웨어란 컴퓨터 시스템의 작동과 관련된 다양한 프로그램과 관련 문서 및 데이터의 집합체를 말합니다. 프로그램은 프로그래밍 언어로 설명된 컴퓨터 실행에 적합한 일련의 명령문입니다.

소프트웨어가 설치되지 않은 컴퓨터는 종종 "베어 메탈"이라고 불리며 베어 메탈은 작동할 수 없습니다. 컴퓨터 하드웨어가 컴퓨터 소프트웨어와 분리되면 쓸모없는 기계가 됩니다. 컴퓨터 소프트웨어가 컴퓨터 하드웨어에서 분리되면 작동을 위한 물질적 기반을 잃게 됩니다. 따라서 둘은 상호 의존적이고 필수 불가결하며 함께 완전한 컴퓨터 시스템을 구성합니다.

컴퓨터 시스템의 기본 구성은 그림과 같습니다

지식 확장

컴퓨터 하드웨어 시스템의 기본 구성 및 작동 원리

⑴ 컴퓨터 하드웨어는 산술 장치, 컨트롤러의 5가지 기본 부분으로 구성됩니다. , 메모리, 입력 장치 및 출력 장치.

⑵ 컴퓨터는 바이너리를 사용하여 프로그램과 데이터를 나타냅니다.

⑶ "저장 프로그램" 방식을 사용하면 프로그램과 데이터가 동일한 메모리(내부 메모리)에 저장되고 컴퓨터가 자동으로 메모리에서 명령을 가져와 고속으로 실행할 수 있습니다.

컴퓨터 하드웨어의 다섯 가지 주요 구성 요소는 각각 상대적으로 독립적인 기능을 갖고 있으며 각기 다른 작업을 수행한다고 말할 수 있습니다. 그림 1-7에서 볼 수 있듯이 다섯 가지 주요 구성 요소는 실제로 컨트롤러의 제어 하에 조화롭게 작동합니다. 먼저, 계산 단계를 나타내는 프로그램과 계산에 필요한 원본 데이터가 컨트롤러 입력 명령의 제어에 따라 입력 장치를 통해 컴퓨터의 메모리로 전송됩니다. 둘째, 계산이 시작되면 프로그램 명령이 명령 가져오기 작업에 따라 컨트롤러에 하나씩 전송됩니다. 컨트롤러는 명령어를 해독하고 명령어의 연산 요구 사항에 따라 메모리와 연산 장치에 저장, 가져오기 및 연산 명령을 내립니다. 연산 장치는 결과를 계산하여 메모리에 저장합니다. 컨트롤러의 가져오기 및 출력 명령에 따라 계산 결과가 출력 장치를 통해 출력됩니다.

1. 연산자(ALU)

연산자는 산술 논리 단위 ALU(산술 논리 단위)라고도 합니다. 그 기능은 산술 연산과 논리 연산을 완료하는 것입니다. 산술 연산은 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 및 이들의 복합 연산을 의미합니다. 논리연산이란 '그리고', '또는', '아님' 등의 논리적 비교 및 ​​논리적 판단 연산을 말한다. 컴퓨터에서는 모든 복잡한 연산이 기본 산술 및 논리 연산으로 변환된 다음 산술 단위에서 완료됩니다.

2. 컨트롤러(CU)

컨트롤러 CU(Controller Unit)는 컴퓨터의 명령 시스템으로, 일반적으로 명령어 레지스터, 명령어 디코더, 순차 회로, 제어 회로로 구성됩니다. 기본 기능은 메모리에서 명령어를 가져와 명령어를 실행하는 것입니다. 명령어는 컴퓨터에 작업 방법을 지시하는 1단계 연산입니다. 연산 코드(연산 방법)와 피연산자(연산 개체)의 두 부분으로 구성됩니다. 컨트롤러는 주소를 통해 메모리에 액세스하고, 선택된 단위 명령어를 하나씩 가져와 명령어를 분석하고, 명령어에서 생성된 제어 신호에 따라 다른 구성요소에 작용하여 명령어에 필요한 작업을 완료합니다. 위에서 언급한 작업은 계속해서 다시 시작되어 컴퓨터가 자동으로 지속적으로 작동할 수 있도록 합니다.

연산 장치와 컨트롤러는 일반적으로 중앙 처리 장치 또는 CPU(중앙 처리 장치)라고 통칭하며 전체 컴퓨터의 핵심 구성 요소이자 컴퓨터의 "두뇌"입니다. 컴퓨터의 컴퓨팅, 처리, 입력 및 출력을 제어합니다.

집적회로 기술은 마이크로컴퓨터, 미니컴퓨터, 메인프레임, 슈퍼컴퓨터용 CPU를 제조하는 기본 기술입니다. 그 개발로 인해 컴퓨터의 속도와 성능이 크게 향상되었습니다. 1965년, 거대 칩 인텔의 창업자인 고든 무어는 유명한 무어의 법칙을 제시했습니다. 즉, 칩에 있는 트랜지스터의 수가 18~24개월마다 두 배로 늘어난다는 것입니다. 놀랍게도 이 법칙은 30년간의 칩 개발을 매우 정확하게 예측했습니다. 1958년 1세대 집적 회로에는 트랜지스터가 2개만 포함된 반면, 1997년 펜티엄 II 프로세서에는 750만 개의 트랜지스터가 포함되어 있었습니다. 2000년 펜티엄 4는 0.13 마이크론 기술에 도달하고 4,200만 개의 트랜지스터를 통합했습니다. CPU에 통합된 트랜지스터 수가 많을수록 칩의 컴퓨팅 성능은 더욱 커집니다.

3． 메모리

메모리는 컴퓨터의 주요 기능은 프로그램과 데이터를 저장하는 것입니다. 프로그램은 컴퓨터 작업의 기초이고, 데이터는 컴퓨터 작업의 대상입니다.

⑴ 정보 저장 장치

프로그램과 데이터는 컴퓨터의 메모리에 바이너리 형태로 저장됩니다. 저장 용량의 크기는 바이트 단위로 측정됩니다. 주로 KB(킬로바이트), MB(메가바이트), GB(기가바이트) 및 TB로 표시됩니다. 이들 사이의 관계는 1KB=1024B=210B, 1MB=1024KB=220B, 1GB=1024MB=230B, 1TB=1024G=240B입니다. 일부 계산에서는 계산을 단순화하기 위해 210(1024)이 기본값인 경우가 많습니다.

비트(bit): 컴퓨터가 데이터를 저장하는 가장 작은 단위입니다. 기계어에서 단일 기호 "0" 또는 "1"을 이진수를 저장할 수 있는 이진 비트라고 합니다.

바이트(줄여서 B): 바이트는 컴퓨터 저장 용량의 측정 단위이며 8개의 바이너리 비트가 바이트를 구성합니다. 1바이트의 저장 공간을 저장 단위라고 합니다.

워드: 컴퓨터가 데이터를 처리할 때 한 번에 접근하고, 처리하고, 전송하는 데이터의 길이를 워드라고 합니다. 단어는 일반적으로 여러 바이트로 구성됩니다.

Word Long: CPU가 동시에 처리할 수 있는 데이터의 길이는 Word 길이입니다. 워드 길이는 CPU 레지스터와 버스의 데이터 폭을 결정합니다. 현대 컴퓨터의 단어 길이는 8비트, 16비트, 32비트, 64비트입니다.

⑵ 메모리 분류

메모리와 CPU의 긴밀한 연결에 따라 내부 메모리(주 메모리)와 외부 메모리(보조 메모리)의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 메모리는 컴퓨터 호스트에 있어 연산장치, 컨트롤러와 직접 정보를 교환하는 역할을 하며, 용량은 작지만 일반적으로 실행 중인 프로그램과 처리할 데이터만 저장하는 역할을 한다. 내부 메모리의 용량을 확장하기 위해 외부 메모리를 도입했습니다. 외부 메모리는 내부 메모리의 확장 및 백업으로 CPU와 간접적으로 연결되어 시스템에서 사용해야 하는 일부 프로그램과 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 사용하고 싶지 않습니다. 프로그램을 실행할 수 있도록 메모리로 전송해야 합니다. 외부 저장소는 접근 속도는 느리지만 저장 용량이 크고 많은 양의 정보를 장기간 저장할 수 있습니다.

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