하드웨어 1차시 과제 수업 내용 정리

하드웨어란 우리가 직접 보고 만질 수 있으면서 사용하는 것이며 중앙 처리 장치(CPU, 쿨러 밑에 있음), 모니터, 키보드, 기억 장치, 그래픽 카드, 사운드 카드, 메인보드, 프린터, 복합기, 스피커, 헤드셋, 마우스, 케이스, 쿨러 등 물리적 부품을 의미한다. 사람으로 비유하자면 인간의 몸에 해당하는 부분이기 때문에 없어서는 안 되는 것이다. CPU가 하는 일에 대해 알기 위해서 컴퓨터의 전원 버튼을 누르면(여기서 누르는 전원 버튼은 그냥 스위치이다) 메인보드에 전기가 들어온다(power on). 그리고 부팅 과정(부팅(Booting)이란 컴퓨터 본체를 누르고 사용자가 시작할 수 있는 상태가 될 때까지의 과정, 즉 컴퓨터에 전원을 공급하고 운영체제 가동 및 시스템을 사용하기 위해 준비하는 과정)을 실행한다. 먼저 시동 자체 시험 파워 온 셀프 테스트(Power On Self Test, POST)는 전원을 켠 뒤 즉시 실행하는 루틴이고 자가진단을 하며 문제가 없고 정상적으로 작동이 되었다면 그 과정을 모니터 화면에 표시하는데 메인보드에 장착된 여러 보조장치들의 진단 결과를 바이오스 정보, 메인보드 정보, CPU 정보, 메모리 용량과 속도(RAM), 보조기억장치(HDD, SSD) 순서로 화면에 보여준다. 안 보이게 설정하면 보이지 않는다. 그런 뒤에 다음 단계로 넘어간다. 그다음인 바이오스(Basic Input/Output System, BIOS)는 컴퓨터의 입출력을 처리하는 펌웨어 (하드웨어화된 소프트웨어)이며 주변 장치(하드웨어)와 컴퓨터 운영 체제(소프트웨어) 사이의 데이터의 흐름을 관리하고 컴퓨터 프로그램의 실행을 지원한다. 그리고 이것을 사용하려면 운영체제가 있어야 하는데 디스크(HDD / SSD)에서 운영체제를 메모리에 적재(요긴한 것만 뽑아 기재하는 것)한다. 디스크 중  하드디스크(HDD,Hard Disk Drive)에서 'Hard'는 '어려운'이란 뜻이 아니고 하드디스크와 비슷하게 자석을 이용한 미디어 중 플로피(Floppy : 헐렁한, 늘어진, 딱딱하지 않는이라는 뜻)라는 것이 있었는데 이것과 달리 단단한 원판을 사용하기 때문에 '하드'(딱딱한) 디스크라고 불린다. SSD(Solid State Drive)에서 'solid state'는 진공관에서 트랜지스터로 넘어갈 때이기도 하다. Solid State는 고체상태, 즉 반도체로 작동하는 것을 뜻한다. 메모리에 적재된 운영체제는 CPU가 실행하게 되고 사용자가 실행하는 프로그램도 램에 적재된다. RAM(Random Access Memory)은 랜덤으로 액세스(접근)하는 메모리이다. 이름이 Random Access인 이유는 램이라는 이름이 지어진 시대에는 테이프에 데이터를 저장했고 순차적으로만 접근할 수 있었기 때문이다. 즉, 접근하려는 주소가 서로 떨어져 있으면 한 번에 접근이 불가능했었다. 이제 CPU가 램에 있는 운영체제와 여러 프로그램을 실행하게 되는데  이것은 어떠한 연산 과정을 처리하게 되는 것이다. CPU가 명령을 처리하는 방식은 출력하는 프로그램이 있다면 컴파일된 바이너리를 실행하는 것인데, 여기서 바이너리 파일은 ISA(Instruction Set Architecture)이며 명령어 집합이고, 이곳에 정의된 대로 CPU가 설계되고 프로그램이 만들어져야 실행될 수 있다. CPU는 트랜지스터(0과 1을 전환하는 스위치의 역할을 함)를 여러 개 조합해서 논리 회로를 만들어서 설계가 된다.