컴퓨터 시스템의 기본 요소

컴퓨터는 지시에 따라 데이터 처리 작업을 완료하도록 설계된 범용 기계입니다. 다른 유형의 컴퓨터의 특정 아키텍처는 다를 수 있지만 모든 컴퓨터는 다음을 수행합니다. 컴퓨터 시스템의 5가지 기본 요소인 입력, 출력, 데이터 경로, 제어 및 메모리를 사용하는 데이터 처리. 이러한 각 요소는 컴퓨터에 내장되거나 외부적으로 연결된 하나 이상의 하드웨어 장치와 연결됩니다.

외부 세계와의 통신은 컴퓨터 시스템의 입력 및 출력 요소를 통해 발생합니다. 데이터는 마우스, 키보드, 터치스크린 및 저장 장치와 같은 외부 하드웨어 장치를 통해 컴퓨터에 입력됩니다. 데이터가 처리되면 사람이 읽을 수 있는 형식으로 변환하여 프린터, 디스플레이, 스피커 또는 헤드폰과 같은 장치로 출력할 수 있습니다. 컴퓨터는 또한 자동화 장비를 제어하기 위한 전기 신호와 같은 다른 출력 형식으로 데이터를 변환할 수 있습니다.

데이터 경로 요소는 종종 컴퓨터의 두뇌라고 하는 CPU(중앙 처리 장치) 내에서 데이터 처리를 수행하는 여러 장치로 구성됩니다. CPU는 프로그래밍 명령을 해석하고 내부 및 외부 장치를 제어합니다. CPU에서 가장 중요한 장치 중 하나는 데이터에 대한 산술 및 논리 연산을 수행하는 ALU(산술 논리 장치)입니다. 일부 컴퓨터에는 복잡한 시각적 이미지의 고속 표시를 지원하는 전용 GPU(그래픽 처리 장치)가 있습니다. 데이터 경로에는 현재 실행 중인 소프트웨어의 프로그램 카운터와 같이 시스템 상태를 추적하는 회로와 레지스터도 포함되어 있습니다.

컴퓨터의 제어 요소는 메모리와 CPU 간의 데이터 이동을 담당합니다. 이 요소는 타이밍 및 제어 신호를 제공하여 컴퓨터 시스템의 다른 모든 요소와 프로그램 명령 실행을 조정합니다. 제어 요소의 작업은 대부분의 최신 컴퓨터에서 CPU의 일부인 제어 장치(CU)에 의해 수행됩니다. 제어 장치는 종종 컴퓨터의 중추 신경계로 설명됩니다.

컴퓨터는 작업을 수행할 때 내부 및 외부 메모리를 모두 사용합니다. 내부 메모리는 현재 실행 중인 프로그램에 대한 소프트웨어 명령 및 관련 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 내부 메모리는 RAM(Random Access Memory)으로 구성되며 전원이 공급되는 동안에만 데이터를 유지하기 때문에 임시입니다. 컴퓨터가 꺼지면 메모리가 지워집니다. 컴퓨터에서 사용하지 않는 데이터는 일반적으로 하드 드라이브 및 플래시 드라이브와 같은 장치의 외부 메모리에 저장됩니다.