컴퓨터 개론 √ 원리를 알면 IT가 맛있다 쉽게 배우는 컴퓨터 기본 원리 한빛미디어 교재출판부

Chapter 01. 서론

초기의 계산 도구부터 현재 컴퓨터에 이르기까지의 역사에 대해 살펴본다. 학습목표 컴퓨터의 역할과 기능에 대해 살펴본다. 컴퓨터 시스템의 구성에 대해 살펴본다. 하드웨어와 소프트웨어에 대해 살펴본다. 초기의 계산 도구부터 현재 컴퓨터에 이르기까지의 역사에 대해 살펴본다.

컴퓨터의 역할 컴퓨터의 기능 Section 1: 컴퓨터의 개요 컴퓨터는 수치 계산뿐만 아니라 문자, 그림, 소리, 동영상 등 여러 유형의 데이터를 처리하여 사용자가 원하는 정보 제공 컴퓨터의 기능

하드웨어 소프트웨어 Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 컴퓨터를 구성하고 있는 물리적인 기계 장치로 소프트웨어에 의해 주어진 일을 수행 소프트웨어 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 역할을 하는 명령어들의 집합인 프로그램과 프로그램에 필요한 데이터를 총칭

Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 하드웨어

마이크로프로세서(microprocessor) Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 중앙처리장치 명령어를 해독하고 실행하는 장치로 제어장치, 연산장치, 레지스터들로 구성 마이크로프로세서(microprocessor) 하나의 칩으로 된 중앙처리장치

중앙처리장치 Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 제어장치(control unit) 중앙처리장치에서 일어나는 모든 작업을 통제하고 관리하는 일을 한다. 프로그램 명령어를 해석하고, 해석된 명령의 의미에 따라 다른 장치들에게 동작을 지시한다. 연산장치(ALU : Arithmetic Logic Unit) 단어의 뜻 그대로 연산을 하는 장치로, 제어장치의 제어신호에 따라 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈의 산술연산과 AND, OR, NOT 등의 논리연산을 수행한다. 레지스터들 중앙처리장치에서 명령어를 실행하는 동안 필요한 정보들을 저장하는 기억장치로, 레지스터의 크기와 개수는 중앙처리장치에 따라 차이가 있다.

Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 기억장치 실행중인 프로그램과 프로그램에 필요한 데이터를 저장 기억장치 조건 이런 조건을 모두 만족하는 기억장치는 있을 수 없다. 빠른 속도와 큰 용량을 만족하려면 비용이 많이 들고, 비용을 최소화하려면 속도와 용량이 만족스럽지 못하기 때문이다.

Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 기억장치의 계층 구조 용량은 작고 고가지만, 빠른 속도의 기억장치와 저속이나 큰 용량의 저가 기억장치를 함께 사용 중앙처리장치가 지금 필요로 하는 프로그램과 데이터는 빠른 속도의 레지스터, 캐시기억장치, 주기억장치에 저장해놓고 이용하고, 중앙처리장치가 현재 필요로 하지 않는 많은 양의 프로그램과 데이터는 보조기억장치에 저장한다.

Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 보조기억장치 주기억장치 캐시기억장치 프로그램과 데이터를 영구히 저장하는 장치로, 중앙처리장치의 필요에 따라 저장되어 있는 프로그램과 데이터는 주기억장치로 전송된다. 하드디스크, 자기테이프, 플로피디스크, 광디스크 등이 있다. 주기억장치 실행중인 프로그램과 실행에 필요한 데이터를 저장하는 장치로 RAM과 ROM으로 구분할 수 있다. RAM(Random Access Memory) : 실행중인 프로그램과 실행에 필요한 데이터를 일시적으로 저장하는 장치로 전원을 차단하면 모든 내용이 지워지는 휘발성 기억장치 ROM(read only memory) : 부팅할 때 동작하는 바이오스 프로그램을 저장하는 장치로, 전원을 차단해도 내용이 지워지지 않는 비휘발성 기억장치 캐시기억장치 주기억장치의 접근 시간과 중앙처리장치와의 속도 차이를 줄이기 위해 사용 빠른 속도의 캐시기억장치는 현재 중앙처리장치가 자주 필요로 하는 프로그램 일부와 데이터를 저장하여 동작하는데, 처리 속도가 향상된다.

입력장치 Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 문자, 그림, 소리, 동영상 등과 같은 외부의 데이터를 컴퓨터로 읽어들이는 일을 한다.

출력장치 Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 컴퓨터에서 처리한 결과를 사람이 이해할 수 있는 형태로 변환하는 일을 한다.

Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 소프트웨어 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어로 분류

시스템 소프트웨어 Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 응용 소프트웨어를 지원하는 소프트웨어 운영체제 언어 번역 프로그램 하드웨어 자원을 관리하면서 또 다른 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어의 실행에 도움을 제공하며, 사용자와 하드웨어 사이에서 중재자 역할을 수행 언어 번역 프로그램 프로그래머가 작성한 프로그램을 컴퓨터가 이해할 수 있는 형식으로 번역하는 프로그램으로, 어셈블러, 컴파일러, 인터프리터 등으로 구분

Section 2 : 컴퓨터 시스템의 구성 응용 소프트웨어 특정한 응용 분야에 사용하기 위해 개발된 소프트웨어

초기의 계산 도구 Section 3 : 컴퓨터의 역사 주판 : 최초로 사용된 계산 도구로, 유래는 기원전 3000년 경 고대 메소포타미아인들이 사용했다고 한다. 파스칼의 계산기 : 1642년, 파스칼, 기어와 레버를 조작해서 덧셈과 뺄셈을 하는 기계적 계산기 라이프니츠의 계산기 : 1694년, 라이프니츠, 덧셈, 뺄셈만이 아니라 곱셈과 나눗셈도 가능한 계산기

Section 3 : 컴퓨터의 역사 해석기관 : 1833년, 배비지, 연산장치, 기억장치, 제어장치, 입출력장치 등 현재 컴퓨터의 모든 개념을 포함하고 있는 기계, 자금의 부족으로 개발에는 실패 펀치 카드 시스템 : 1889년, 홀러리스, 데이터를 종이 카드에 구멍을 뚫어 표현하는 시스템, 1890년 미국 인구 조사에 사용 튜링 기계 : 1936년, 튜링, 현대 컴퓨터가 동작하는 원리가 되는 추상적인 기계

컴퓨터의 개발 마크-Ⅰ 에니악 Section 3 : 컴퓨터의 역사 1944년, 에이킨 교수, IBM 사의 후원으로 전기 기계식 계산기 에니악 1946년, 에커트와 모클리, 세계 최초의 컴퓨터로 기계식 계산기보다 처리 속도가 1천 배나 빠름

제1세대 컴퓨터 특징 유니박 IBM 701 Section 3 : 컴퓨터의 역사 1950년대 이후 컴퓨터는 다양한 분야에서 사용되기 시작하여, 이때부터 기술 발전 단계에 따라 컴퓨터 발전 과정을 세대별로 구분하기 시작 특징 정보를 저장하기 위한 회로 소자로 진공관을 사용 주기억장치는 자기 드럼을 사용했고, 프로그램은 기계어로 작성 유니박 에커트와 모클리, 1951년, 최초의 상업용 컴퓨터, 미국 조사 통계국에서 사용 IBM 701 IBM 사, 1952년, 상업용 컴퓨터 시장에 뛰어들기 시작

제2세대 컴퓨터 특징 Section 3 : 컴퓨터의 역사 정보를 저장하기 위한 회로 소자로 트랜지스터를 사용, 트랜지스터는 진공관에 비해 작고, 안정적이며, 빠르고, 가격이 저렴 주기억장치로 자기 코어를 사용 FORTRAN, COBOL, ALGOL과 같은 고급언어가 개발

제3세대 컴퓨터 특징 IBM System/360 Section 3 : 컴퓨터의 역사 정보를 저장하기 위한 회로로 집적회로를 사용, 많은 전자 회로 소자가 하나의 기판에 분리가 불가능한 상태로 결합되어 있는 회로, 집적회로의 발명은 컴퓨터의 소형화와 가격 하락을 가져왔으며, 특히 마이크로프로세서를 향한 중요한 걸음을 내딛는 계기 운영체제의 등장, 다중 프로그래밍, 시분할 처리 등이 가능 IBM System/360 대표적인 컴퓨터로 1964년에 발표

제4세대 컴퓨터 특징 알테어 8800 Section 3 : 컴퓨터의 역사 하나의 칩에 수천 또는 수백만 개의 전자회로 소자를 집적시킨 고밀도 집적회로(LSI)와 초고밀도 집적회로(VLSI)를 사용 이로 인해 마이크로프로세서가 개발, 개인용 컴퓨터를 대량으로 생산할 수 있는 획기적인 계기 알테어 8800 최초의 개인용 컴퓨터, 1975년 MITS사 대표인 로버츠가 개발

IBM PC(Personal Computer) Section 3 : 컴퓨터의 역사 애플-Ⅱ 애플(Apple) 사, 1977년, 놀라울 정도로 성공을 거둠 IBM PC(Personal Computer) IBM 사, IBM PC는 설계에 대한 사항을 공개, 운영체제로는 MS-DOS 매킨토시 애플사, 1984년, 마우스와 그래픽을 이용하는 사용자 환경을 제공 네트워크 이 세대의 또 다른 큰 특징

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