컴퓨터 시스템 구조

지난주 복습

  • 운영체제란 사람요자와 하드웨어의 중간에 위치하여 응용 프로그램의 실행을 제어하고, 컴퓨터 자원을 효율적으로 관리하며, 입출력 제어 및 데이터 관리 서비스를 제공함
  • 운영체제로 인하여 사용자는 편리한 환경을 제공받고 시스템 전체적으로는 성능을 향상시킴
  • 운영체제는 메모리 관리, 프로세스 관리, 주변장치 관리, 파일관리, 시스템 보호 기능, 네트워킹 및 명령 해석기 등과 같은 다양한 기능을 제공함

  • 응용 프로그램은 시스템 호출을 통하여 운영체제의 기능을 이용함

  • 초창기 컴퓨터는 운영체제가 없었으나, 점차 일괄처리 시스템, 다중 프로그래밍, 다중 처리시스템, 시분할 시스템, 실시간 시스템 등과 같이 복잡한 운영체제로 발전함
  • 운영체제의 기능 요구 사항에 따라서 단일/모노리틱(모듈)구조, 계층 구조, 마이크로 커널구조 형태로 설계하고 있음

학습목표

  • 컴퓨터 시스템을 구성하는 주요 장치의 동작원리 및 특성에 대해서 설명할 수 있다.
  • 프로그램의 기본 단위인 명령어의 구성과 동작에 대해서 설명할 수 있다.
  • 입출력 장치의 핵심 원리인 인터럽트와 DMA 메커니즘의 장단점을 설명할 수 있다.

학습내용

퀴즈로 확인하기

정리하기

  • 컴퓨터 시스템은 프로세서, 메모리, 입출력 주변장치, 그리고 버스로 구성된다.
  • 폰 노이먼 방식의 컴퓨터 구조는 내장 프로그램 방식을 채택하여 현대 컴퓨터 구조의 근간이 되었다.

  • 마이크로프로세서는 레지스터 연산장치, 제어장치로 구성된다.

  • 시스템 버스는 컴퓨터 내부/외부의 컴포넌트간의 제어정보 혹은 데이터 전달을 위한 공통 자원이다.

  • 입출력 주변장치는 컴퓨터와 사용자를 연결해 주는 역할을 수행한다.

  • 입출력 주변 장치를 사용하면서 프로세서가 직접 주변장치를 감시하는 폴링방식을 사용할 수 있지만, 프로세서의 부하를 줄이기 위해서 인터럽트 방식과 DMA 방식을 사용한다.

  • 프로세서가 명령어를 수행하는 과정은 평령어 인출, 명령어 해독, 피연산자 인출, 명령어 실행, 결과 저장의 순서로 수행된다.

  • 프로세서는 명령어 구성 방식에 따라서 CISC와 RISC로 구분된다.
  • 사용자가 특정 프로그램 언어로 작성한 프로그램을 컴파일러를 이용하여 컴퓨터가 사용할 수 있는 코드로 변환해 준다.