CS

1. 컴퓨터 구조와 운영체제

서영환 2024. 7. 26. 15:44

내일 배움 캠프에서 운영하는 특강 중 CS 특강을 정리 하려 한다.

오늘은 그중 1강 컴퓨터 구조와 운영체제에 대하여 특강을 요약 및 내가 추가로 조사 한 것 들을 추가하여 정리

 

  1. 하드웨어 기본
    • 기본 적으로 하드웨어라 하면 컴퓨터의 부품들을 이야기
      • 컴퓨터는 메인보드라는 보드의 슬롯에 여러가지 하드웨어들을 결합하여 구동하는 기계
      • 메인보드 ( Mainboard ): 제조사 마다 슬롯의 위치와 크기가 다르지만 기본적으로 사각형 기계판
      • CPU (Central Processing Unit, 중앙처리장치)
        • CPU는 컴퓨터의 ‘두뇌’역할을 하는 매우 중요한 부품
        • 명령어 해석하여 연산을 수행하는 역할을 하며 컴퓨터의 성능에 가장 크게 관여
        • Clock(클럭)
          • 클럭은 CPU의 처리 속도를 나타내는 단위
          • ‘오버클럭’한다는 말은 기존의 컴퓨터의 속도를 강제로 빠르게하는 기술
      • GPU (Graphic Processing Unit, 그래픽처리장치)
        • 그래픽 연산을 하기 위해 병렬처리를 할 수 있도록 설계된 부품
        • 아주 작은 코어가 수백~수천개가 있어 간단한 명령어 및 연산을 수행
        • CPU가 석박사 급의 연산을 수행하는 반면 GPU는 초등학생 수준의 사직연산을 수행
        • AI를 학습하는 작업도 수행에 적합
      • 주기억장치
        • 컴퓨터의 수치, 자료, 명령등을 기억하며 프로그램 및 운영체제가 실행을 위하여 위하는 곳
        • RAM (Random Access Memory, 램)
          • DRAM
            • 일반적으로 RAM이라고 하면 DRAM을 지칭
            • 컴퓨터에 사용되는 데이터를 빠르게 읽고 쓰기 위한 곳으로 컴퓨터가 구동될 때 운영체제가 적재
            • 거의 대부분의 모든 데이터는 이곳에 위치
            • 휘발성 이므로 전원이 내려가면 올라간 데이터들은 따로 보조기억장치에 저장하지 않으면 삭제가 된다
          • SRAM(L2, L3)
            • 메인 메모리(DRAM)와 CPU간의 속도차이를 극복하기 위해 존재
            • CPU의 레지스트리
            • 캐시 메모리
        • ROM(Read Only Memory)
          • 첫 내용 작성에 특수 기기가 필요하고 특성 상 동적으로 쓸 수가 없는 장비.
          • 일반적으로 한번 기록한 정보가 전원 유지와 상관없이 (반)영구적으로 기억
          • 삭제나 수정이 불가능한 기억장치 
      • 보조기억장치
        • HDD (Hard Disk Drive, 하드디스크)
          • 하드디스크는 동그란 원판(디스크 또는 플래터라고 부름)에 물리적으로 접근하여 데이터를 적재하는 보조 기억장치
          • 복구가 쉬운 대신 느리다
        • SSD (Solid State Drive)
          • 반도체에 전기 신호를 이용하여 데이터를 적재하는 보조기억장치
          • 복구가 어려운 대신 빠르다
        • 가상 메모리
          • 주기억장치의 용량이 부족할 경우 보조기억장치를 주기억장치의 일부인것처럼 사용하는 기술
      • 입 출력 장치
        • 입력
          • 사용자가 컴퓨터를 조작할 수 있게 해주는 모든 장치
          • 마우스, 키보드, 스캐너, 마이크, 카메라
        • 출력
          • 컴퓨터가 사용자에게 조작을 받아 표현하는 모든 장치
          • 모니터, 스피커, 프린터, 조명
  2. OS (Operating System, 운영체제)
    • 사용자가 컴퓨터를 조작 및 제어하고 작업의 편의성을 제공하기 위한 ’시스템 소프트웨어’
      • 목적
        • 처리능력: 일정 시간내에 시스템이 처리하는 작업량
        • 반환시간: 작업을 완료할때까지 걸린 시간
        • 사용가능도: 요청이 있을 때 즉시 사용 가능한 정도
        • 신뢰도: 주어진 요청을 정확하게 해결하는 정도
      • 관리
        • 프로세스 관리: 실행되는 프로그램을 관리합니다.
        • 기억장치 관리: 프로세스에게 할당된 메모리를 관리합니다.
        • 주변장치 관리: 입출력 장치 관리
        • 파일 관리: 파일의 생성과 삭제, 변경, 유지 관리
      • 종류
        • windows
        • MacOS
        • Linux
        • iOS
        • Android
  3. 반드시 알아야하는 개념!
    • 프로세스
      • 실행중인 프로그램을 의미
    • 프로세싱
      • 프로그램이 실행중인것을 프로세싱중
    • 멀티테스킹
      • 하나의 시스템 또는 cpu가 여러 작업을 수행하는것
      • 단, 동시에 처리가 되는것은 아니고 시분할 방식을 통해 동시에 처리되는것처럼 보이게 한다. (하나의 CPU가 여러 작업을 빨리빨리 번갈아 가면서 수행함)
      • Ex) 나는 일을 하면서 노래를 듣고 있다.
    • 멀티프로세싱
      • 두개 이상의 프로세스가 동시에 실행되는것 (여러개의 CPU가 여러 작업을 동시에 수행함)
      • Ex) 나에게 주어진 작업이 2개 있는데 작업 두개를 동시에 처리하고 있다
    • 멀티스레드
      • 하나의 프로세스가 여러 작업 단위를 가지며 작업을 수행하는것 (크롬 브라우저 하나 켜놓고 여러개의 사이트를 틀어놓는것)
      • Ex) 나는 주어진 작업을 exel과 dox로 동시에 작업을 하고 있다
    • 스케줄링
      • 작업에 필요한 자원을 언제 누가 어떻게 사용할지 결정해 주는것
    • 커널
      • 하드웨어와 응용 프로그램사이에서 인터페이스 역할 수행하기 위한 핵심 부분
    • 터미널
      • 사용자와 컴퓨터 간에 상호작용을 제공하는 인터페이스
    • CUI(Character User Interface)
      • 문자를 통해 사용자와 소통하는 방식
      • 키보드
    • GUI(Graphical User Interface)
      • 그래픽을 이용해 사용자와 소통하는 방식
      • 마우스
    • NUI(Natural User Interface)
      • 인간의 자연스러운 신체 움직임으로 직접적으로 소통하는 방식
      • 터치, 음성, 아이트래커 등..
    • OUI( Organic User Interface)
      • 모든 사물이나 물질들이 아무 변형 없는 자연형태 그대로가 인터페이스 장치
  4. 특강 을 듣고...
    1. 기본적으로 대학교 1학년 들었던 컴퓨터 구조 초반의 내용을 다루고 있어서 복습하는 개념 및 정처리 준비 과정 전 선행 학습 개념으로 듣기 시작을 하였으나 오래전 기억이라 드문 드문 했던 내용들을 이번 강의 동해 조금 상기하게 되었다.
    2. 전반적으로 이해하기 어려운 부분은 반드시 알아야 하는 개념쪽에 있는 인터페이스 및 멀티 관련 용어 들이었다.
    3. 멀티 관련 용어의 경우 가장 간단하게 이해 하기 위해 일부로 사람(나)을 기준으로 예시를 들어보았다.
    4. 그다음 어려운 개념이 인터페이스 였다. CUI, GUI, NUI 까지는 간단하게 이해가 갔다. 기술이 향상되며 도스 였던 운영체제에 그래픽이 올라가게 되어 마우스 사용할 수 있게 되고 또 향상 되어 스마트폰을 통하여 터치, 음성, 아이트래커등등으로 입력 수단이 다향화가 되었다.
    5. 그러나 OUI 이쪽 개념을 이해하기가 조금 어려웠고 예시를 들만 한것을 찾기도 어려웠다. 모든 사물이나 물질들이 아무 변형 없는 자연 형태 그대로가 인터페이스 장치가 된다는 말은 모든 행위라는 말 자체가 어렵다. 왜냐하면 컴퓨터는 뭐가 되었든 입력이 있어야 출력이 있을 테니깐 그 입력을 주는 수단을 모든 사물이나 물질이라는 말로 퉁치면서 용어 설명을 종료하고 위키의 경우에도 따로 예시 드는 것 없이 이러한 내용이 있다고만 서술 하고 있었다.
    6. 그래서 더 이해하기 어려운게 아닐까 라는 생각이 들며 이 부분은 나중에 튜터님이나 매니저 혹은 주변 지인 을 통해 알아가야 하는 숙제 되었다.
    7. 만약 예를 들만한 내용이 있으면 추가로 업로드를 진행 할 예정이며 이만 글을 마치겠다.

 

 

참고 사이트 : https://namu.wiki/w/ROM,https://sorrow16.tistory.com/209 

 

CLI, GUI, NUI, OUI란 무엇인가

CLI, GUI, NUI, OUI란 무엇일까. 컴퓨터를 하다 보면 GUI가 어떻고. 하는 이야기를 들을 때가 있습니다. 오늘은 그 GUI와 그와 대응하는 다른 개념들에 대해서 알아보겠습니다. 우선 세 용어에 공통으로

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ROM

Read-only memory의 약자로 첫 내용 작성에 특수 기기가 필요하고 특성 상 동적으로 쓸 수가 없는 장비.

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