컴퓨터는 어떻게 작동하나요?

사람이 컴퓨터 시스템을 처음 접하게 되면, 이 기계가 실제로 어떻게 작동하는지, 내 말을 어떻게 이해하고 눈 깜짝할 사이에 결과를 내는지 마음속에 호기심이 생긴다. 이러한 모든 질문은 컴퓨터 배경에 대한 지식이 없을 때 발생합니다. 여기에서는 여러분의 궁금증에 대한 모든 답을 알려드리고 컴퓨터 시스템의 작동 과정에 대해 논의해 보겠습니다.

컴퓨터란?

처음에는 새로운 사용자로서 다음과 같은 기계를 소개받아야 합니다. 컴퓨터 . 따라서 컴퓨터는 작동하기 위해 전원 공급 장치가 필요한 전자 장치입니다. 물이 인체의 생명선이듯이 전원 공급 장치는 컴퓨터의 생명선입니다. 당사가 제공한 정보를 처리하기 위해 컴퓨터 기계가 사용됩니다. 한쪽 끝에서 정보나 데이터를 가져와 저장해 처리하고, 최종적으로 처리가 완료된 후 다른 쪽에서 결과를 출력하는 역할을 합니다. 한쪽 끝에서 가져오는 정보는 다음과 같습니다. 컴퓨터 입력 , 처리 후 제공되는 결과는 다음과 같습니다. 컴퓨터 출력 . 정보를 저장하는 장소는 다음과 같습니다. 컴퓨터 메모리 또는 RAM(랜덤 액세스 메모리) . 컴퓨터 시스템은 정보를 저장합니다. 비트 . 비트는 컴퓨터의 가장 작은 저장 단위입니다.

컴퓨터의 주요 구성요소

컴퓨터 시스템은 입력, 저장 공간, 처리 및 출력을 결합하여 작동합니다. 이 네 가지는 컴퓨터의 주요 구성 요소입니다.

하나씩 이해해 봅시다:

입력:입력은 우리가 컴퓨터에 제공하는 정보입니다. 우리는 키보드, 마우스, 마이크 등 컴퓨터의 입력 장치를 사용하여 정보를 제공합니다. 예를 들어, 키보드를 사용하여 무언가를 입력하면 컴퓨터에 제공되는 입력이라고 합니다.저장 공간:우리의 입력이 저장되는 장소입니다. 데이터를 보관하는 컴퓨터 메모리라고 합니다. 컴퓨터는 파일과 문서를 저장하기 위해 하드 드라이브를 사용합니다. 내부 메모리와 외부 메모리라는 두 가지 유형의 메모리를 사용합니다. 내부 메모리는 RAM으로 알려져 있으며 본질적으로 휘발성입니다. 즉, 데이터가 처리될 준비가 되면 RAM에 로드되고, 처리 후에는 저장을 위해 데이터를 이동합니다. 반면, 외부 메모리는 데이터를 제거하거나 충돌이 발생할 때까지 데이터를 영구적으로 저장하는 데 사용됩니다.처리:입력에 대한 처리는 컴퓨터의 중앙 처리 장치인 CPU에 의해 수행됩니다. 사용자가 제공한 데이터를 처리하는 역할을 담당하는 컴퓨터의 두뇌라고도 합니다. 컴퓨터 두뇌의 속도는 인간 두뇌의 속도보다 4배 빠릅니다.산출:키보드를 사용하여 무언가를 입력할 때 입력된 내용을 볼 수 있는 곳은 컴퓨터 모니터 또는 컴퓨터 화면입니다. 컴퓨터 화면을 통해 우리가 컴퓨터에 제공한 입력을 볼 수 있습니다. 이를 포함하여 스피커, 프로젝터, 프린터 등과 같은 다양한 유형의 컴퓨터 출력 장치가 있습니다.

이들은 모두 컴퓨터 시스템 작동에 중요한 역할을 합니다.

하드웨어와 소프트웨어

물리적으로 접촉할 수 있는 입력 및 출력 장치를 시스템의 하드웨어라고 합니다. 키보드, 마우스, 화면 등과 같은 컴퓨터에 상주하며 볼 수만 있고 만질 수 없는 응용 프로그램을 소프트웨어라고 합니다. Microsoft Word, Excel, 그림판 및 시스템에 설치된 모든 소프트웨어 등.

이 모든 것이 어떻게 컴퓨터를 작동하게 만드는가

컴퓨터 시스템의 이러한 주요 구성 요소가 함께 모여 컴퓨터가 작동할 수 있게 해줍니다.

운영 체제.
모든 관련 파일과 함께 운영 체제(Windows, Linux, Mac 등)를 로드하는 시스템 부팅 프로세스가 시작됩니다. 부트스트랩 로더가 시스템 부팅을 시작합니다. 따라서 이러한 방식으로 Windows 및 기타 필수 서비스가 시스템에 로드됩니다.
운영 체제가 컴퓨터에 로드되면 시스템에 설치된 하드웨어가 활성화되고 CPU와 통신할 수 있게 됩니다. 하드웨어 장치의 통신은 IRQ(인터럽트 요청)를 통해 수행됩니다. 현재 작업이 이미 실행 중인 경우, 인터럽트 컨트롤러는 현재 작업의 실행이 완료될 때까지 새로운 하드웨어 요청 처리를 중지하라는 요청을 CPU에 보냅니다. CPU는 새로운 요청을 보류하고 해당 프로세스는 메모리 스택에 메모리 주소로 저장됩니다. 현재 작업 실행이 완료되면 보류 중인 작업이 재개되어 처리됩니다.
그러나 컴퓨터가 POST 테스트에 실패하면 불규칙한 POST가 발생합니다. 일부 문제가 발생했음을 알리는 시스템에서 경고음이 들리면 불규칙한 POST를 이해할 수 있습니다.
전원 버튼을 눌러 컴퓨터 시스템을 켜면 신호가 전원 공급 장치에 도달하여 교류를 DC라고도 하는 직류로 변환합니다. 그 후 컴퓨터의 각 구성 요소에 적절한 충분한 전원이 공급됩니다.
문제 없이 모든 구성 요소가 활성 상태로 전환되고 전원 공급 장치는 트랜지스터를 통해 마더보드와 CPU에 신호를 보냅니다. 이 시간 동안 프로세서는 메모리에 남아 있는 데이터를 제거하고 CPU는 명령(입력)을 이어받아 처리할 준비가 됩니다.
ㅏ POST(전원 공급 시 자체 테스트) 주요 컴퓨터 구성 요소가 존재하고 제대로 작동하는지 확인하기 위해 컴퓨터에서 순서대로 수행됩니다. 컴퓨터가 테스트를 통과하면 먼저 시스템 시간 및 날짜 정보와 시스템에 설치된 기타 모든 하드웨어 관련 정보를 전달하기 때문에 64바이트 메모리가 깨어납니다. 이 정보는 로드를 시작하고 POST는 이 정보를 시스템 설정과 확인하고 비교합니다. 성공적으로 비교되면 기본 드라이버(하드웨어 장치와 CPU 및 컴퓨터의 통신이 계속 부팅되도록 허용)를 로드하고 키보드, 하드 드라이브, 마우스 등과 같은 설치된 하드웨어에 대한 핸들러를 중단합니다.
그런 다음 POST는 디스플레이 어댑터를 확인하고 문제가 발견되지 않으면 컴퓨터 모니터에 표시되는 디스플레이를 로드합니다. 다음으로 메모리 주소 0000:0472를 보고 Cold boot인지 재부팅(warm boot)을 하는지 확인합니다. 1234h이면 재부팅이라는 의미이며 나머지 POST 단계를 건너뜁니다. 하지만 그렇지 않은 경우에는 콜드 부팅을 의미하며 나머지 POST 단계가 계속됩니다.
이제 컴퓨터 시스템에 설치된 RAM을 확인합니다.

마지막으로 POST는 신호를 보내 컴퓨터의 광학 드라이브와 하드 드라이브를 테스트합니다. 모든 드라이브가 테스트를 성공적으로 통과하면 POST가 완료되고 드라이브 로드를 시작하라는 지시가 표시됩니다.