제2강 : 전자계산기구조-컴퓨터 시스템 구성

목 차 1 컴퓨터구조에 대한 기초 2 하드웨어 기본 3 소프트웨어 기본

2003년 2004년 2005년 1. 컴퓨터 시스템의 구성 2 3 1 2. 논리회로 6 4 5 3. 자료 표현과 연산 4. 명령어 및 제어 5. 입출력 및 기억 장치 6. 연산 장치와 마이크로프로세서 7

컴퓨터구조에 대한 기초 컴퓨터의 정의 : 프로그램이 지시하는 절차에 따라 주어진 범위 내에서 자동으로 대량의 데이터를 고속으로 처리하는 장치(EDPS.ADPS) 정보처리 과정 : 자료 -> 처리 -> 정보 전자계산기 5대 기능 : 제어, 연산, 기억, 입력, 출력

컴퓨터구조에 대한 기초 컴퓨터의 특징 : - 자동성 : 프로그램에 의해 자동으로 처리 - 정확성 : 처리된 결과는 정확 호환성 : 프로그램이 컴퓨터의 기종에 관계없이 수행될 수 있는 성질 (0507)(0404) - 대용량성 : 대량의 자료 처리 - 범용성 : 여러가지 목적으로 이용 - 신뢰성 : 컴퓨터시스템이 주어진 환경 아래에서 자신의 담당 기능을 원할하게 수행할 수 있는 능력의 척도를 나타내는 것 (0207) - 신속성 : 처리하는 속도가 신속함

컴퓨터구조에 대한 기초 ㎲(10-6) 컴퓨터의 발달 : 세대별 분류 (0004) 세대 구분 제 1세대 제 2세대 제 3세대 제 4세대 제 5세대 주요소자 진공관 트랜지스터 집적회로 고밀도 초고밀도 특 징 기계어 일괄처리 고급언어 실시간처리 시분할처리MIS 분산처리 마이크로프로세서 네트워크 인공지능 전문가시스템 처리속도 ms(10-3) ㎲(10-6) ns(10-9 ) ps(10-12 ) fs(10-15 ) 전자계산기 개발순서 : ENIAC-EDSAC-EDVAC-UNIVAC I 폰노이만 : 프로그램 내장방식 -> 주기억장치에 저장시켜 처리

컴퓨터구조에 대한 기초 컴퓨터의 발달 : 처리데이터의 의한 분류 구 분 아날로그 디지털 (0210) 입력 구 분 아날로그 디지털 (0210) 입력 셀 수 없는 연속적 물리량 셀 수 있는 이산데이터 연산 미적분 사칙 속도 빠름 느림 구성회로 증폭회로 논리회로 결과 그래프, 곡선 숫자 하이브리드 컴퓨터 : 디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 장점만 혼합

컴퓨터구조에 대한 기초 정보처리 속도단위 (0201) (0303) LIPS KIPS MIPS Logical Instruction per Second 1초 동안 논리연산 1회 수행 KIPS Kilo Instruction Per Second 1초 동안 1000개의 연산수행 MIPS Million Instruction Per Second 1초 동안 1백만 개의 연산수행 FLOPS Floating point Operation Per Second 초당 수행 가능한 부동소수점 연산

하드웨어의 기본 컴퓨터의 기본 구성 : 하드웨어 + 소프트웨어 중앙처리장치 : (0501) (0404) (0402) (0201) (0110) 레지스터 – 중앙처리장치 내의 고속 기억장치 제어장치 – 명령을 해독하여 각 장치에게 처리하도록 지시 MAR 기억 번지 레지스터 MBR 기억 버퍼 레지스터 IR 명령 레지스터(현재 수행중인 명령어를 기억하는 레지스터) PC 프로그램 카운터(다음에 수행할 명령어를 기억하는 레지스터) 명령 해독기 IR에 기억된 명령 해독하여 제어신호 보냄

하드웨어의 기본 중앙처리장치 : 연산장치 – 사칙, 논리연산 수행 비교 및 판단 누산기 산술, 논리연산의 결과를 일시적 기억 가산기 누산기와 데이터레지스터의 값을 더해 누산기에 저장 데이터 레지스터 연산시 일시적인 저장 상태레지스터 CPU의 현재 상태를 나타내는 레지스터 ,PSW 보수기 보수로 바꾸어 주는 장치

소프트웨어의 기본 (0410) (0407) (0402) (0301) (0210) (0207) (0204) (0107) 소프트웨어 : 시스템 소프트웨어 + 응용 소프트웨어 시스템 소프트웨어 – 시스템 운영을 위한 프로그램 응용 소프트웨어 – 실제 업무를 위해 개발된 프로그램(워드, 스프레드시트 등) 시스템 소프트웨어 운영체제 하드웨어와 사용자간의 인터페이스를 위한 프로그램 제어프로그램 : 감시, 작업관리, 데이터관리 처리프로그램 : 언어번역, 서비스프로그램, 문제처리 언어번역기 컴파일러 : 고급언어를 기계어로 번역(한번에 번역) 어셈블러 : 어셈블리언어를 기계어로 번역 인터프리터 : 대화식언어를 필요할 때마다 매번 기계어로 번역 실행(줄단위 번역) 언어번역과정 소스 -> 목적 -> 로드모듈 -> 실행 컴파일러 연계편집 로더

하드웨어의 선정 조건 시 고려사항(0101) 컴퓨터 시스템의 성능 평가 기준(0104) - 입.출력 매체의 다양화에 따른 적응도가 높아야 한다. - 신뢰성이 향상되어야 한다. - 신속한 처리 능력이 보장되어야 한다. 컴퓨터 시스템의 성능 평가 기준(0104) - 처리 능력(Throughput) 응답시간(Turn Aroundtime) 신뢰도(Reliability)