컴퓨터 구성요소와 데이터 등의 개념

디지털 컴퓨터에 사용되는 기술은 1940년대에 첫 번째 모델의 출현 이후 크게 진화했다. 대부분의 여전히 폰 노이만의 아키텍처를 사용하지만, 존 폰 노이만에 의해 출판 10년 초, 다른 저자는 존 프레스퍼 에커트와 존 윌리엄 Mauchly에 속성 되었다. Von Neumann의 아키텍처는 논리적 산술 단위, 제어 장치, 기본, 주 또는 중앙 메모리 및 입력 및 출력(I/O) 장치와 같은 4개의 주요 섹션이 있는 컴퓨터를 설명합니다. 이러한 부품은 버스라는 드라이버 채널에 의해 상호 연결됩니다.

중앙 처리 장치(CPU)는 기본적으로 다음 세 가지 요소로 구성됩니다. 논리적 산술 단위(ALU: rithmetic Logic Unit)는 산술 연산(추가, 뺄셈), 논리적 작업(AND, OR, XOR, 인투자, 변위 및 회전)과 같은 초등 작업을 수행하도록 설계 및 제작된 장치입니다. 제어 장치(UC: Control Unit)는 컴퓨터가 그 시간에 수행할 명령을 포함하는 메모리의 위치 방향을 따릅니다. 개발해야 하는 작업에 대해 ALU에 배치하여 정보를 검색합니다. 그런 다음 결과를 메모리의 해당 위치로 전송합니다. 위의 경우 제어 단위는 다음 명령으로 이동하여 다음 명령(프로그램 카운터에서 오는) 또는 다른 명령(점프 명령을 통해)이 될 수 있습니다. 등록은 접근할 수 없는 (명령, 데이터 버스 및 주소 버스) 및 액세스 할 수 있는 특정 사용 (프로그램 카운터, 포인터 스택, 누적, 깃발 등) 또는 일반적인 사용을 말합니다.

임의 액세스 메모리(RAM : Random-A ccess Memory)로 알려진 메인 메모리는 메모리 주소에 숫자로 액세스할 수 있는 방식으로 구성된 저장 셀 집합입니다. 각 셀은 정보의 비트 또는 최소 단위에 해당합니다. 8비트 스트림으로 액세스 합니다. 명령은 특정 작동 작업, ALU에게 수행할 작업을 알려주는 시퀀스(추가, 빼기, 논리 작업 등)입니다. 지침을 수행하는데 필요한 데이터와 작업 코드는 모두 주 메모리 바이트에 저장됩니다. 메모리 용량은 포함되는 셀 수에 의해 제공되며 바이트 또는 배수로 측정됩니다. 기억을 제조하는 데 사용되는 기술은 꽤 많이 변경되었습니다. 첫 번째 컴퓨터의 전기 기계 계주에서, 음향 펄스가 형성된 수은 튜브, 영구 자석의 배열, 개별 트랜지스터, 단일 칩에 수백만 개의 셀이 있는 오늘날의 집적 회로에 이르기까지 많은 변화가 있었습니다. 비트당 6개의 트랜지스터와 트랜지스터(DRAM)가 통합된 정적 기억(SRAM)으로 세분화되고 트랜지스터와 비트당 통합된 커패시터의 훨씬 더 많이 사용됩니다. RAM은 수백만 번 다시 작성할 수 있습니다. ROM 메모리와는 달리 한 번만 기록할 수 있습니다.

입력 장치는 데이터와 정보의 입력을 허용하고 출력 장치는 컴퓨터에서 처리하는 정보를 외부화할 책임이 있습니다. 입력과 출력 모두인 주변 장치가 있습니다. 예를 들어, 일반적인 입력 장치는 키보드, 출력 장치가 모니터, 입력/출력 장치가 하드 디스크이다. 키보드, 모니터, 프린터, 마우스, 플로피 디스크 드라이브, 웹캠 등과 같은 매우 다양한 I/O 장치가 있습니다.

컴퓨터의 세 가지 기본 장치, CPU, 메모리 및 I/O 요소는 버스 또는 통신 채널별로 서로 연결됩니다. 주소 버스는 액세스하려는 데이터 또는 주변 기기의 주소를 선택할 수 있습니다. 제어 버스는 CPU의 외부 및 내부 작동을 제어합니다. 데이터 버스는 시스템을 통해 순환하는 정보(데이터)가 포함되어 있습니다.

최신 컴퓨터에서 사용자는 컴퓨터가 여러 프로그램을 "동시에" 실행할 수 있다는 인상을 가지고 있으며, 이를 멀티태스킹이라고 합니다. 실제로 CPU는 한 프로그램의 지침을 실행한 다음 짧은 기간 후에 실행을 두 번째 프로그램으로 변경하고 일부 지침을 실행합니다. 이 프로세스는 매우 빠르기 때문에 여러 프로그램이 동시에 실행되고 있다는 환상을 만듭니다. 실제로 한 번에 하나씩 프로그램 간에 CPU 시간을 확산하고 있습니다. 운영 체제는 시간의 분포를 제어하는 시스템입니다. 정말 동시 처리는 멀티 프로세싱을 초래하는 하나 이상의 CPU가 있는 컴퓨터에서 수행됩니다.

운영 체제는 컴퓨터의 모든 리소스를 관리하고 관리하는 프로그램입니다. 적절한 예로 실행 중인 프로그램과 I/O 장치에 대한 메모리 및 액세스를 관리하는 경우가 있습니다. 컴퓨터와 사용자 간에도 장치 간의 인터페이스를 제공합니다. 현재 널리 사용되는 일부 프로그램은 일반적으로 운영 체제 배포에 포함됩니다. 인터넷 브라우저, 워드 프로세서, 전자 메일 프로그램, 네트워크 인터페이스, 영화 플레이어 및 이전에 별도로 설치해야 했던 기타 프로그램과 같은 경우가 그러합니다. 최초의 크고 값비싼 디지털 컴퓨터는 주로 과학적 계산을 하는 데 사용되었습니다. ENIAC는 미군의 탄도 문제를 해결하기 위해 만들어졌습니다. 호주 최초의 컴퓨터인 CSIRAC는 대규모 수력 발전 프로젝트의 강우 패턴을 평가할 수 있게 했습니다. 컴퓨터의 상업적 제조와 함께 정부와 기업은 이전에 수동으로 수행된 많은 데이터 수집 및 처리 작업을 체계화했습니다. 학계에서 모든 분야의 과학자들은 컴퓨터를 사용하여 분석과 계산을 하기 시작했습니다. 컴퓨터 가격의 지속적인 하락은 중소기업이 사용할 수 있게 해 주었습니다. 기업, 조직 및 정부는 이전에 크고 값비싼 중앙 컴퓨터에서 수행한 작업을 수행하기 위해 많은 수의 소형 컴퓨터를 사용하기 시작했습니다.

1970년 마이크로프로세서가 발명되면서 저렴하고 저렴해진 컴퓨터를 제조할 수 있었습니다. 마이크로컴퓨팅이 탄생한 후 PC가 등장하여 문서 작성 및 인쇄, 확률 계산, 스프레드시트 분석 및 계산 수행, 이메일 및 인터넷을 통한 통신 등의 일상적인 작업을 수행하는 것이 인기를 얻었습니다. 컴퓨터의 큰 가용성과 각 사람의 요구에 쉽게 적응, 응용 프로그램의 가장 다양한 분야를 포함하여 작업의 다양한 것에 사용했다. 동시에, 작은 고정 프로그래밍 컴퓨터(임베디드 시스템)는 가정, 자동차, 비행기 및 산업 기계에 대한 응용 프로그램 사이에 자신의 길을 만들기 시작했다. 이러한 통합 프로세서는 장치의 동작을 보다 쉽게 제어하여 ABS(잠금 방지 제동 시스템)와 같은 보다 복잡한 제어 기능을 개발했습니다. 21세기 초, 대부분의 가전제품, 거의 모든 종류의 전기 운송, 대부분의 공장 생산 라인은 컴퓨터에서 실행됩니다. 20세기 말과 XXI의 시작 부분에 따라, 개인용 컴퓨터는 연구 및 엔터테인먼트(비디오 게임)에 모두 사용되지만 대형 컴퓨터는 복잡한 수학 계산, 기술, 모델링, 천문학, 의학 등에 사용됩니다. 아마도 PC 또는 개인용 컴퓨터의 개념과 소위 슈퍼 컴퓨터 사이의 십자가의 가장 흥미로운 후손 격인 "워크 스테이션"입니다. 원래 기록, 녹음 및 디지털 사운드 처리를 위한 장비 또는 기계에 사용되는 이 용어는 이제 일반적으로 과학적 계산 작업이나 실시간 프로세스에 전념하는 훌륭한 컴퓨팅 용량의 시스템인 워크 스테이션을 의미합니다. 워크스테이션은 본질적으로 컴퓨팅, 성능 및 저장 용량이 높은 개인 작업팀으로 기존 개인용 컴퓨터보다 우수합니다.