컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어

핵심 정리

컴퓨터 시스템은 물리적으로 만질 수 있는 장치인 하드웨어와, 장치에 무엇을 어떻게 처리할지 알려 주는 소프트웨어가 함께 작동하는 체계다. 하드웨어에는 중앙 처리 장치, 기억 장치, 입력 장치, 출력 장치와 주변 장치가 포함된다. 소프트웨어는 컴퓨터에 지침을 제공하는 프로그램과 관련 데이터의 모음이며, 하드웨어에 저장되고 실행된다. 두 요소는 서로 대체할 수 없다. 소프트웨어의 지시를 하드웨어가 처리하면 컴퓨터의 작업이 이루어진다.

하드웨어는 역할에 따라 처리 장치, 기억 장치, 입력 장치, 출력 장치로 나누어 살펴볼 수 있다. 중앙 처리 장치(CPU)는 명령어를 해석하고 실행한다. CPU 안의 제어 장치는 명령을 해독하고 실행을 지시한다. 모니터와 프린터는 처리 결과를 바깥으로 보여 주는 출력 장치다. 하드디스크는 보조 기억 장치다. 프로그램과 자료를 저장하는 장치는 기억 장치로 분류한다.

소프트웨어는 기능에 따라 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어로 나눈다. 운영체제는 하드웨어를 관리하고 응용 소프트웨어가 작동하도록 지원하는 시스템 소프트웨어다. 유닉스와 윈도는 운영체제다. 리눅스와 윈도도 컴퓨터를 관리하는 시스템 소프트웨어에 해당한다. 반면 문서 작성, 표 계산, 웹 이용, 이미지 편집, 설계, 게임처럼 사용자의 구체적인 작업을 돕는 프로그램은 응용 소프트웨어다. 워드프로세서, 스프레드시트, 웹 브라우저, 포토샵, 오토캐드, 게임 프로그램이 이에 해당한다.

프로그램의 배포 상태는 기능에 따른 분류와 구별해야 한다. 체험판은 기능을 제한해 홍보 목적으로 배포하는 프로그램이다. 베타 버전은 정식 출시 전에 테스트를 위해 일반에 공개하는 프로그램이다. 베타 버전은 정식 버전보다 완성도가 낮다. 따라서 문제를 풀 때는 먼저 대상이 물리적 장치인지 프로그램인지 판별한다. 프로그램이라면 컴퓨터를 관리하는지, 사용자의 작업을 돕는지 따져야 한다.

자세히

하드웨어와 소프트웨어의 관계

하드웨어는 컴퓨터를 구성하는 물리적 부품이다. 본체 안의 CPU와 기억 장치뿐 아니라 키보드, 마우스, 모니터, 스피커처럼 컴퓨터와 연결되어 자료를 주고받는 장치도 하드웨어에 포함된다. 소프트웨어는 손으로 만질 수 있는 부품이 아니라 컴퓨터가 수행할 작업을 표현하는 프로그램과 관련 자료다. 프로그램을 저장 장치에 보관할 수는 있지만, 저장된 프로그램 자체가 물리적 저장 장치인 것은 아니다. 하드디스크는 하드웨어이고, 그 안에 저장된 운영체제나 응용 프로그램은 소프트웨어다.

컴퓨터에서 작업이 이루어지는 흐름을 따라가면 하드웨어와 소프트웨어의 역할을 알 수 있다. 사용자는 입력 장치로 명령이나 자료를 넣는다. 입력한 내용은 처리 과정으로 전달되고 CPU는 명령어를 해석하고 실행한다. 명령어와 자료가 처리되는 동안 기억 장치는 필요한 내용이나 처리 결과를 보관한다. 결과가 만들어지면 모니터나 프린터 같은 출력 장치를 통해 사용자에게 전달된다. 이 과정에서 하드웨어는 입력·저장·처리·출력에 필요한 물리적 기반을 제공하고, 소프트웨어는 수행할 작업과 처리 절차를 제공한다. 부품만 모아 놓았다고 컴퓨터가 사용자가 원하는 작업을 저절로 수행하지는 않는다. 반대로 프로그램만 있고 이를 실행할 장치가 없으면 실제 처리 결과를 얻을 수 없다.

CPU는 명령어를 해석하고 실행하는 중앙 처리 장치다. CPU의 기능을 묻는 문제에서는 CPU를 컴퓨터의 전체 장치나 저장 장치와 혼동하지 않아야 한다. 특히 제어 장치는 명령을 해독하고 실행을 지시하는 CPU의 구성 요소다. 명령을 해독한다는 설명은 제어 장치의 역할을 가리킨다. 처리 결과를 화면에 보여 주는 모니터의 역할과는 다르다. 장치의 이름만 외우기보다 문제에서 제시한 동작이 명령 해독인지, 자료 저장인지, 결과 출력인지 확인하면 분류를 정확히 할 수 있다.

기억 장치는 프로그램과 자료를 보관한다. ‘기억 장치’는 장치의 역할을 설명하는 분류이고, 보조 기억 장치는 그 하위 범주다. 하드디스크는 보조 기억 장치에 속한다. 입력 장치는 외부의 명령이나 자료를 컴퓨터에 전달하고, 출력 장치는 처리된 결과를 바깥으로 전달한다. 바코드 리더기는 정보를 컴퓨터에 넣으므로 입력 장치다. 모니터와 프린터는 결과를 사람에게 보여 주거나 인쇄하므로 출력 장치다. 자료와 관련된 장치라고 해서 모두 기억 장치인 것은 아니다. 컴퓨터에 자료를 전달하는지, 자료를 보관하는지, 처리 결과를 내보내는지를 기준으로 구분한다.

이 표는 장치의 물리적 모양이 아니라 주된 기능에 따라 분류한다. 어떤 장치가 컴퓨터와 연결되어 있다는 사실만으로 입력·출력·기억 기능을 모두 가진다고 결론 내릴 수는 없다. 문항에서 장치의 이름과 함께 기능을 설명하면 그 기능을 기준으로 분류한다. 이름만 제시하면 그 장치가 일반적으로 맡는 역할을 확인한다. 리더기, 모니터, 프린터는 모두 물리적 장치이므로 하드웨어에 속하지만 기능은 서로 다르다.

시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어

소프트웨어를 구분하는 핵심 기준은 프로그램의 역할이다. 컴퓨터 시스템을 관리하고 다른 프로그램의 작동을 지원하면 시스템 소프트웨어다. 사용자가 원하는 특정 작업을 직접 수행하면 응용 소프트웨어다. 운영체제는 하드웨어를 관리하고 응용 소프트웨어가 실행되도록 지원한다. 따라서 운영체제는 응용 소프트웨어가 아니라 시스템 소프트웨어다. 유닉스와 윈도는 운영체제다. 리눅스와 윈도도 컴퓨터를 관리하는 시스템 소프트웨어에 해당한다. 유닉스와 리눅스도 운영체제의 예다.

응용 소프트웨어는 사용자가 필요로 하는 작업을 수행하는 프로그램이다. 워드프로세서는 문서를 작성하고 편집하는 사무용 응용 소프트웨어다. 스프레드시트는 표 계산과 데이터 정리에 쓰는 응용 소프트웨어다. 워드프로세서와 스프레드시트는 시스템을 관리하는 운영체제가 아니다. 웹 브라우저는 HTTP를 사용해 웹 페이지를 보여 주는 응용 소프트웨어다. 포토샵과 오토캐드는 시스템 소프트웨어가 아니라 응용 소프트웨어다. 게임 프로그램도 응용 소프트웨어다.