컴퓨터 일반 컴퓨터 하드웨어.

Presentation on theme: "컴퓨터 일반 컴퓨터 하드웨어."— Presentation transcript:

1 컴퓨터 일반 컴퓨터 하드웨어

2 목차 컴퓨터 시스템의 개요 컴퓨터 하드웨어 컴퓨터 시스템의 개요 컴퓨터 하드웨어 컴퓨터의 원리 및 개요
컴퓨터의 발전과정과 세대별 분류 컴퓨터의 특징별 분류 자료의 구성 및 표현 진법 전환 컴퓨터 하드웨어 중앙처리장치 기억장치 입출력장치 인터럽트, 채널, DMA 메인보드 PC관리, 업그레이드, 응급처 치 시스템 유지 보수 시스템 최적화

3 컴퓨터 하드웨어- 중앙처리장치(1) 중앙 처리 장치(CPU ; Central Processing System)
명령어의 해석과 자료의 연산/비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터 시스템의 핵심적인 장치 다양한 입력 장치로부터 자료를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력 장치로 보내는 일련의 과 정을 제어하고 조정하는 기능을 수행 제어 장치(Control Unit) 컴퓨터 시스템의 작동을 통제/지시하는 장치 적절한 순서로 명령을 꺼내고 명령을 해석하여 그 해석에 따라 산술 논리 연산 장치나 기타 의 부분으로 적절한 신호를 보내 주는 장치 입출력 장치에서 이루어지는 입출력, 연산 장치에서 의해 이루어지는 연산을 제어 중앙 처리 장치 산술 논리 연산 장치 제어 장치 주기억 장치 입력 장치 출력 장치 보조 기억 장치

4 컴퓨터 하드웨어- 중앙처리장치(1) 산술 논리 연산 장치(ALU; Arithmetic and Logic Unit)
산술적인 연산과 논리적인 연산을 담당 레지스터(Register) 중앙 처리 장치 내에 있는 소규모의 임시 기억 장소 레지스터의 크기는 워드(word) 크기 및 메모리 용량과 관련 레지스터 종류 기 능 명령 레지스터 (IR; Instruction Register) 현재 수행중인 명령어를 보관 프로그램 카운터 (PC; Program Counter) 다음에 수행할 명령어의 메모리 번지를 보관 누산기 (ACC; ACCumulator) 연산장치의 핵심 레지스터 중간 결과값을 일시적으로 기억 프로그램 상태 워드 (PSW; Program Status Word) 명령어 실행 중에 발생하는 CPU의 상태 정보를 저장하는 레지스터 번지 레지스터 (MAR; Memory Address Register) 주소를 기억하는 레지스터 기억 레지스터 (MBR; Memory Buffer Register) 기억장치로 쓰여질 데이터나 기억장치로부터 읽어온 데이터를 임시로 저장하는 레지스터

5 중앙처리장치 - 기출문제

6 중앙처리장치-기출문제

7 중앙처리장치-기출문제 마이크로프로세서(Microprocessor) 중앙 처리 장치를 하나의 작은 반도체 칩에 집적시킨 것
마이크로프로세서가 사용된 컴퓨터를 마이크로컴퓨터라 함 설계 방식에 따라 CISC방식와 RISC 방식으로 구분 CISC(Complex Instruction Set Computer) 하드웨어화 할수 있는것은 모두 하드웨어에게 맡기는 방법 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 실행 속도를 높이기 위해 가능한 복잡한 처리는 소프트웨어게게 맡기는 방법 구분 CISC RISC 목적 한 개의 명령어로 최대의 동작 시간의 최소화 처리 속도 느림 빠름 명령 형식 다양한 길이의 명령어 고정 길이의 명령어 용도 일반 PC 워크스테이션 전력 소모 많음 적음 프로그래밍 복잡도 단순 복잡

8 중앙처리장치-기출문제

9 중앙처리장치-기출문제

10 중앙처리장치-기출문제

11 컴퓨터 하드웨어- 기억장치(1) 주기억장치 (Main Memory) ROM(Read Only Memory)
프로그램 실행 시 보조기억장치에 있는 자료를 이동시켜 실행시킬 수 있는 기억장소 CPU가 직접 참조하는 고속의 메모리 ROM(Read Only Memory) 한 번 기록한 정보에 대해 오직 읽기만을 허용하도록 설계된 비휘발성 기억 장치 비휘발성: 전원 공급이 중단되어도 기억된 내용이 소멸되지 않음 기본 입출력 프로그램, 바이오스 프로그램, 펌웨어(firmware)를 저장하는데 사용 Mask ROM, PROM(Programmable ROM), UV-EPROM(UV-Erasable PROM), EEPROM(Electrically EPROM)

12 컴퓨터 하드웨어- 기억장치(2) RAM(Random Access Memory)
전원이 공급되지 않으면 기억된 내용이 사라지는 휘발성(소멸성) 메모리 실행중인 프로그램이나 데이터를 저장 자유롭게 데이터의 판독과 기록이 가능한 주기억 장치 SRAM(Static RAM) 정적인 램으로, 전원이 공급되지 않아도 기억된 내용이 사라지지 않는 RAM 가격이 비싸고, 용량이 적으나 속도가 빨라 캐시(cache) 메모리 등에 이용 DRAM(Dynamic RAM) 구조는 단순하지만 가격이 저렴하고 집적도가 높아 PC의 메모리로 이용 휘발성 메모리이므로 재충전(refresh) 시간이 필요

13 컴퓨터 하드웨어- 기억장치(3) 캐시 기억 장치(Cache Memory) 가상 기억 장치(Virtual Memory)
중앙 처리 장치와 주기억 장치 사이의 속도 차이를 해결하기 위한 고속의 메모리 처리 속도의 향상이 목적 자주 참조되는 프로그램이나 데이터를 속도가 빠른 메모리에 저장해서 메모리 접근 시간을 감소시키기 위해 CPU가 참조한 주기억 장치의 내용을 보관하고 있다가 CPU가 재참조할 경우 즉시 보내 주 기 때문에 데이터를 읽어 오는 속도가 빠름 가상 기억 장치(Virtual Memory) 주기억 장치의 용량이 부족하여 보조 기억 장치의 일부분을 주기억 장치인 것처럼 이용하는 메모리 관리 기법 기억 용량 증대가 목적 연관 메모리 기억된 내용을 이용하여 데이터에 직접 접근, 가상메모리나 캐시 메모리의 주소변환 버퍼에 서 사용 버퍼 메모리 중앙처리장치와 입출력장치 사이의 속도차이를 해결해 주는 임시기억장치

14 컴퓨터 하드웨어- 기억장치(4) 보조기억장치 자기 디스크(magnetic disk)
주기억 장치 용량의 제한성을 보조하기 위해 사용되는 기억 장치 반영구적으로 데이터를 보관할 수 있는 비휘발성 기억 매체 주기억 장치에 비해 단위 면적당 가격이 저렴하므로 대용량으로 구성 자기 디스크(magnetic disk) 디스크 표면에 자성 물질을 입혀서 그 위에 데이터를 기록하고 데이터를 읽어내는 기억 장치 순차적 접근 장치(SASD; Sequential Access Storage Device) 및 직접 접근 장치(DASD; Direct Access Storage Device) 예 : 하드 디스크 연결 방식 : IDE(Intelligent Drive Electronics), EIDE(Enhanced IDE), SCSI(Small computer System Interface), RAID(Redundant Array Of Inexpensive Disk)

15 컴퓨터 하드웨어- 기억장치(5) 보조기억장치 자기 테이프(magnetic tape) 광 디스크(Optical Disk)
폴리에스테르 필름에 자성체를 입혀 놓아 그곳을 자화시켜 데이터 기록 SASD만 가능 대용량의 데이터 보관이나 백업용 광 디스크(Optical Disk) CD-ROM 용량 : MB 전송 속도 : 1배속 150KB/sec DVD(Digital Versatile Disk) 용량 : GB 전송 속도 : 1배속 1200KB/sec 플래시 메모리(Flash Memory) EEPROM의 일종으로 전원이 공급되지 않아도 내용이 지워지지 않음 휴대용 컴퓨터나 디지털 카메라의 보조기억장치로 이용

16 처리가 끝난 결과나 프로그램, 데이터의 반영구적 보존
컴퓨터 하드웨어- 기억장치(6) 주기억장치와 보조기억장치의 비교 구분 주기억 장치 보조 기억 장치 용량 소용량 대용량 휘발성 여부 휘발성 비휘발성 가격 고가 저렴 접근 속도 빠름 느림 사용 용도 CPU가 처리하는 명령과 데이터 처리가 끝난 결과나 프로그램, 데이터의 반영구적 보존

17 컴퓨터 하드웨어- 기억장치(7) 기억 장치의 계층 구조
기억장치를 효율적으로 배치하여 CPU 의 처리속도와 I/O 속도의 차이를 해소하 기 위한 전략 기억 장치의 계층 구조

18 기억장치-기출문제

19 기억장치-기출문제

20 기억장치-기출문제

21 기억장치-기출문제

22 기억장치-기출문제

23 기억장치-기출문제

24 기억장치-기출문제

25 컴퓨터 하드웨어- 입출력장치(1) 입력 장치(Input Unit) 키보드(keyboard) 마우스(mouse)
컴퓨터 작업시 문자, 숫자, 기호, 그림 등의 데이터를 전기적 신호로 변환하여 컴퓨터의 기억 장치로 전달하는 장치 키보드(keyboard) 키(글쇠)가 일정한 규칙에 따라 배열되어 있어서 키를 누르면 그에 대응한 신호를 보내어 사용자가 컴퓨터 동작을 제어하거나 데이터를 입력할 수 있게 하는 장치 마우스(mouse) 화면상의 좌표를 직접 또는 간접적으로 컴퓨터에 지시하는데 사용하는 장치 Windows 운영체제와 같은 GUI(Graphic User Interface) 작업 환경에서의 대표적인 입 력 장치 스캐너(scanner) 그림이나 사진 등과 같은 화상 정보를 읽어 들이는 장치 디지타이저(digitizer) & 타블릿 입력 원본의 좌표를 판독하여 컴퓨터에 설계 도면이나 도형을 입력하는데 사용되는 입력 장치, 컴퓨터 그래픽이나 CAD 작업 등에 이용 디지털 카메라 터치스크린, 키오스크

26 컴퓨터 하드웨어- 입출력장치(2) 광학 마크 판독기(OMR; Optical Mark Reader)
카드나 용지의 특정 위치에 연필이나 펜 등으로 표시한 것을 직접 광학적으로 판독하는 장치(시험 답안용, 설문지용 등의 판독에 용이) 광학 문자 판독기(OCR; Optical Character Reader) 문서에 인자된 문자를 광학적으로 판독하는 장치 공공 요금 청구서 등의 판독에 이용 자기 잉크 문자 판독기(MICR; Magnetic Ink Character Reader) 자성 물질을 함유한 특수 잉크로 기록된 숫자나 기호를 감지하여 판독하는 장치 수표나 어음 등의 판독에 이용 바코드 판독기(bar code reader) 서로 굵기가 다른 막대선(bar)을 조합시켜 코드로 만든 바코드에 빛을 쬐어, 반사되는 빛 의 강약에 따라 발생하는 전자 신호를 읽는 입력 장치 POS 시스템에 이용 POS(Point Of Sales; 판매 시점 관리) 판매와 관련된 데이터를 물품이 판매되는 그 시간과 장소에서 즉시 취득하는 것 상품에 붙어 있는 바코드를 읽어 들이는 그 시점에 재고량이 조절되고, 신용 조회 등 판 매와 관련되어 필요한 일련의 조치가 한 번에 모두 이루어지는 시스템

27 컴퓨터 하드웨어- 입출력장치(3) 출력 장치(Output Unit)
컴퓨터에서 처리한 정보를 외부로 꺼내는 장치 표시 장치(display unit) : 모니터(monitor) 입력 내용의 확인과 편집 등의 작업을 빠르게 수행 CRT(Cathode Ray Tube : 음극선관) 고진공 전자관으로써 진공 속의 음극에서 방출되는 전자(음극선)를 이용해서 화면을 표 시하는 브라운관이 대표적, 화면떨림, 눈의 피로 LCD(Liquid Crystal Display : 액정 디스플레이) 액정 물질이 들어있는 두 장의 유리판에 전압을 가해 반사되는 빛의 양을 변화시켜 문자 나 도형을 표시, 가볍고 소형으로 휴대및 이용 용이 PDP(Plasma Display Panel : 플라스마 디스플레이) 두 장의 유리판 사이에 네온 또는 아르곤 혼합 가스를 채우고 전압을 가해 가스의 전자가 충돌하면 빛이 발생되는 원리를 이용하여 화면을 표시, 전력소비 많다

28 컴퓨터 하드웨어- 입출력장치(3) 인쇄 장치 : 프린터(printer) 처리된 결과를 물리적으로 남김 충격식 프린터
잉크 리본을 헤드로 두드려 인쇄하는 방식 소음이 크고 인쇄 품질이 떨어짐 도트 매트릭스 프린터(dot matrix printer) 활자식 프린터(character printer) 비충격식 프린터 물리적인 충격을 가히지 않고 열과 잉크를 뿌려서 인쇄하는 방식 소음이 적다 잉크젯 프린터 잉크가 번지거나 장기간 사용하지 않을 경우 노즐이 막힘, 속도가 느림 레이저 프린터 선명도가 높고 소음이 거의 없으며 고속의 인쇄가 가능, 가격이 고가 ※ 인쇄 장치 관련 지식 인쇄 속도 단위 - PPM(Pages Per Minute) : 분당 인쇄되는 페이지 수 - CPS(Character Per Second), LPM(Line Per Minute) 인쇄 품질 단위 - DPI(Dots Per Inch) : 1인치에 인쇄되는 점의 수(해상도를 나타내는 단위) 스풀(spool) - 인쇄할 내용을 프린터로 바로 전송하지 않고 하드 디스크와 같은 보조 기억 장치에 일시적으로 저장하였다가 CPU의 여유 시간을 이용하여 데이터를 프린터로 전송하여 인쇄하는 방식

29 입출력장치-기출문제

30 입출력장치-기출문제

31 입출력장치-기출문제

32 컴퓨터 하드웨어- 인터럽트, 채널, DMA 인터럽트(interrupt) 채널(channel)
프로그램을 처리하고 있는 도중에 예기치 않은 사건으로 인해 프로그램 실행이 일시중단 된 상태 내부 인터럽트 – 불법적인 명령과 데이터를 사용할 때 발생, 트랩(Trap) 하드웨어(외부) 인터럽트 정전, 기계 고장, 외부, 입출력 인터럽트 소프트웨어 인터럽트 SVC(SuperVisor Call) 인터럽트, 프로그램 처리 중 명령의 요청에 의해 발생 채널(channel) 데이터 처리의 고속성을 위하여 입출력만을 목적으로 만든 입출력 전용 처리기 CPU의 작동과 분리시켜 주변 장치의 입출력을 제어하는 프로세서 중앙처리장치와 입출력장치 사이의 속도차 문제 해결 CPU의 간섭없이 입출력 동작을 수행하도록 지시 DMA(Direct Memory Access) CPU의 개입없이 입출력 장치와 기억장치 사이에서 직접 다량의 데이터를 주고받아 입출 력 동작의 속도를 높이고, CPU 부담 최소화

33 인터럽트, 채널, DMA -기출문제

34 인터럽트, 채널, DMA -기출문제

35 컴퓨터 하드웨어- 메인보드 메인 보드(mainboard) 칩셋(chipset) 롬 바이오스(ROM-BIOS)
CPU, Memory, 그래픽 카드 등 각종 외부 기기 컨트롤러 등을 장착할 수 있는 주 기판 칩셋(chipset) CPU, 메모리, 시스템 버스 사이의 데이터 흐름 제어 메모리의 에러 정정 기능 최대설치 메모리수 결정 롬 바이오스(ROM-BIOS) 바이오스(Basic Input Output System) 컴퓨터의 부팅에 관한 방법이나 컴퓨터 운영에 대한 기본 정보가 들어 있음 펌웨어(firmware) 하드 디스크, 비디오 어댑터, 키보드, 마우스 및 프린터 등과 같은 주변 장치와 컴퓨터 운 영 체제 간의 데이터 흐름을 관리하는 프로그램 전기를 이용하여 그 내용을 지우고 다시 기록할 수 있는 플래시 메모리에 바이오스가 기록 PC의 전원을 켜면 POST(Power On Self Test)라는 자체 진단 프로그램에 의해 시스템을 점 검 및 구성하고 주변 장치들을 초기화 버스 – CPU, 주기억장치, 입출력장치 간에 정보를 전송시키는 통로 역할 포트 – 컴퓨터의 주변장치(입출력장치, 보조기억장치)를 접속하기 위해 사용되는 연결부분

36 메인보드-기출문제

37 메인보드-기출문제

38 메인보드-기출문제

39 메인보드-기출문제

40 메인보드-기출문제

41 메인보드-기출문제

42 PC 관리, 업그레이드, 응급처치 - 기출문제

43 PC 관리, 업그레이드, 응급처치 - 기출문제

44 PC 관리, 업그레이드, 응급처치 - 기출문제

45 PC 관리, 업그레이드, 응급처치 - 기출문제

46 PC 관리, 업그레이드, 응급처치 - 기출문제

47 시스템 유지 보수 - 기출문제

48 시스템 유지 보수 - 기출문제

49 시스템 유지 보수 - 기출문제

50 시스템 유지 보수 - 기출문제

51 시스템 유지 보수 - 기출문제

52 시스템 유지 보수 - 기출문제

53 시스템 최적화 - 기출문제

54 시스템 최적화 - 기출문제

55 시스템 최적화 - 기출문제