[운영체제] 컴퓨터 시스템의 구조(주기억장치, 보조기억장치)

1. 주기억장치 (Primary Storage)

• 개념: 주기억장치는 CPU가 직접 접근하여 데이터를 읽고 쓸 수 있는 고속 메모리로, 현재 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장합니다. 
• 종류:
  • RAM (Random Access Memory): 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장하며, CPU가 명령어를 빠르게 처리할 수 있도록 지원합니다.
  • ROM (Read-Only Memory): 전원을 꺼도 데이터가 유지되는 비휘발성 메모리로, 컴퓨터의 기본 부팅 프로그램(BIOS)이나 시스템 초기화 정보를 저장합니다.
• 특징:
  • 속도: 매우 빠르지만 용량이 상대적으로 작고, 비용이 높습니다.
  • 휘발성: 전원이 끊어지면 데이터가 소멸합니다.
• 용도: 현재 실행 중인 프로그램과 즉각적인 처리가 필요한 데이터를 저장합니다.

2. 보조기억장치 (Secondary Storage)

• 개념: 보조기억장치는 데이터를 영구적으로 저장하는 용도로 사용되는 메모리입니다. CPU가 직접 접근하지 않으며, 주기억장치에 비해 속도는 느리지만, 전원이 꺼져도 데이터가 유지됩니다.
• 종류:
  • HDD (Hard Disk Drive): 자기디스크를 이용해 데이터를 저장하며, 대용량 데이터를 저렴한 비용으로 저장할 수 있습니다.
  • SSD (Solid State Drive): 반도체를 이용해 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리로, HDD보다 속도가 빠르고 충격에 강하지만, 비용이 비쌉니다.
  • 광학 드라이브 (CD, DVD): 광학 매체에 데이터를 기록하며, 비교적 저렴한 가격으로 대용량 데이터를 저장하고 보관할 수 있습니다.
  • USB 메모리, SD 카드: 이동성과 사용 편리성을 가진 보조기억장치로, 소형화되어 다양한 기기와 호환됩니다.
• 특징:
  • 속도: 주기억장치에 비해 느리지만, 용량이 크고 비용이 저렴합니다.
  • 비휘발성: 전원이 꺼져도 데이터가 유지됩니다.
• 용도: 운영체제, 프로그램 파일, 사용자 데이터 등 영구적으로 저장해야 하는 데이터를 보관합니다.

주기억장치와 보조기억장치의 주요 차이점

주기억장치 (Primary Storage)보조기억장치 (Secondary Storage)

저장 위치	CPU에 가까워 CPU가 직접 접근 가능	CPU가 직접 접근하지 못함
속도	매우 빠름	느림
휘발성	휘발성 메모리 (RAM)	비휘발성 메모리
용량	작음	큼
비용	상대적으로 고가	상대적으로 저렴
용도	즉시 실행 데이터 저장	장기 데이터 보관

역할 및 작동 원리

1. 프로그램 로딩: 프로그램을 실행하면, 보조기억장치에 저장된 프로그램 데이터가 주기억장치로 로드됩니다.
2. 처리 및 실행: CPU는 주기억장치에 있는 데이터를 직접 접근하여 처리합니다.
3. 데이터 저장: 작업이 완료되거나 저장할 필요가 있는 데이터는 다시 보조기억장치에 저장되어 장기적으로 보관됩니다.

주기억장치와 보조기억장치는 데이터의 저장 속도와 영속성을 조화롭게 제공하며, 컴퓨터 시스템의 성능과 사용자 경험을 좌우하는 중요한 구성 요소입니다.