컴퓨터 일반 컴퓨터 시스템의 개요.

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1 컴퓨터 일반 컴퓨터 시스템의 개요

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 시스템의 개요 - 컴퓨터의 원리 및 개요(1)
컴퓨터의 정의와 특징 컴퓨터의 정의 입력된 데이터를 주어진 프로그램에 의해 처리하여 그 결과를 출력해 주는 기계장치 컴퓨터는 수치 계산뿐만 아니라 문자, 그림, 소리, 동영상 등 여러 유형의 데이터를 처리하여 사용자가 원하는 정보 제공 각종 전자적 부품으로 구성된 시스템들이 유기적으로 결합하여 데이터를 처리해 주는 기계라 는 의미에서 EDPS(Electronic Data Processing System)라고 함 입력된 데이터를 자동으로 처리해 주는 기계 장치라는 의미로, ADPS(Automaitc Data Processing System)

4 컴퓨터 시스템의 개요 - 컴퓨터의 원리 및 개요(2)
컴퓨터의 정의와 특징 컴퓨터의 특징 정확성-계산이나 처리 과정에 있어 발생할 수 있는 오차를 최소화하여 정확한 결과를 출력 호환성-시스템의 기종에 관계없이 다른 컴퓨터에서 작성한 자료들에 대한 공유 사용이 가능 대용량성(대량성)-대량의 데이터를 한꺼번에 처리 범용성-과학 계산, 사무 처리, 교육, 게임 등 여러 분야에 다양하게 이용 신속성-입력된 데이터를 보다 빠르게 처리하여 유효한 정보를 출력 자동성-입력한 자료를 처리함에 있어 작성된 프로그램에 따라 자동으로 처리

5 컴퓨터 시스템의 개요 - 컴퓨터의 원리 및 개요(3)
컴퓨터의 구성 GIGO-Garbage In Garbage Out 구성 요소 의미 하드웨어 (hardware) 컴퓨터를 구성하고 있는 물리적 기계 장치 중앙처리 장치(CPU; Central Processing Unit) 기억 장치(Memory Unit) 입출력 장치(Input/Output Unit) 소프트웨어 (software) 시스템을 동작시키고 임의의 작업을 처리할 순서와 방법을 지시하는 명령어의 집합인 프로그램과 프로그램의 수행에 필요한 절차, 규칙, 관련 문서의 총칭 시스템 소프트웨어(system software) : 컴퓨터의 기본적인 동작에 필요 응용 소프트웨어(application software) : 사용자가 컴퓨터로 각종 작업을 수행하기 위해 작성

6 컴퓨터 시스템의 개요 - 컴퓨터의 원리 및 개요(4)
컴퓨터의 5대 기능 입력 기능 처리할 프로그램이나 데이터를 기억 장치에 전달하는 기능 출력 기능 컴퓨터 내부에서 처리된 결과를 다양한 출력 매체를 통해서 텍스트, 이미지, 음성 등의 정보를 내보내는 기능 연산 기능 기억 장치에 기억되어 있는 프로그램과 데이터를 이용해서 제어 장치의 감독 아래 산술/논리 연산을 수행하는 기능 기억 기능 입력된 프로그램과 데이터 또는 프로그램 처리 과정에서 얻어진 중간 결과나 최종 결과를 보관하는 기능 제어 기능 컴퓨터의 각 기능이 유기적으로 동작하도록 다른 장치를 제어 기억 장치에 기억되어 있는 프로그램을 해독하고, 해독된 명령에 따라서 전반적인 동작을 지시하는 기능

7 컴퓨터 시스템의 구성 하드웨어 장치간의 제어 신호와 데이터의 흐름

8 기출문제 1. 다음 중 컴퓨터의 기능에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?
1) 입력 – 컴퓨터 외부의 데이터를 장치를 통해 컴퓨터 내부로 읽어오는 기능이다. 2) 출력 – 컴퓨터가 처리한 결과를 장치를 통해 사람에게 보여주는 기능이다. 3) 저장 – 컴퓨터에 데이터나 프로그램들을 기억하는 기능이다. 4) 연산 – 입력, 출력, 기억들을 제어하고 감독하는 기능이다. 2. 컴퓨터의 특징을 나타내는 다음 용어들 중 “다른 컴퓨터나 매체에서 작성한 자료도 공유하여 처리할 수 있다”는 의미로 가장 적절하게 사 용될 수 있는 것은? 1) 다중성 2) 범용성 3) 신뢰성 4) 호환성

9 기출문제 3. 컴퓨터에 대한 설명 중 바르지 않은 것은? 4. 다음 중 자료와 정보를 비교한 것 중 올바른 것은?
1) EDPS 또는 ADPS라고도 한다. 2) GIGO란 컴퓨터 시스템에서 데이터를 처리할 때 사용되는 말로 입력 데이터가 나쁘 면 출력 결과도 좋지 않다는 의미이다. 3) 컴퓨터의 기본 5대 기능은 입력기능, 기억기능, 제어기능, 통신기능, 출력기능을 말 한다. 4) 컴퓨터에는 고속성, 정확성, 대량성, 범용성, 호환성의 특징이 있다. 4. 다음 중 자료와 정보를 비교한 것 중 올바른 것은? 1) 정보는 자료를 일반적 상황에서 평가한 것이다. 2) 정보는 자료를 특정하게 처리하여 유용한 형태로 가공한 것이다. 3) 정보와 자료 가치의 크기는 절대적이다. 4) 자료와 정보는 어떤 위치와 시간에 따라 달라질 수 없다.

10 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 발전과 세대별 분류(1)
컴퓨터의 발전 과정 기종 개발년도 발명자 특징 파스칼의 계산기 1642 파스칼 톱니바퀴 원리를 이용해 만들었으며, 덧셈, 뺄셈이 가능한 수동식 계산기 해석기관 1834 바베지 기억, 연산, 제어, 입출력장치 등의 기능을 갖춰 오늘날 컴퓨터의 기본 모체 천공카드 시스템 1893 홀러리스 여론조사 및 인구통계 자료정리를 위해 만들어졌으며, 일괄처리방식의 효시 MARK-I 1944 에이컨 최초의 전기 기계식 자동 계산기 ENIAC 1946 에커트&머큘리 세계 최초의 전자식 계산기 EDSAC 1949 윌키스 세계 최초의 프로그램 내장방식을 도입한 전자계산기 UNIVAC-I 1951 세계최초의 상업용 계산기 EDVAC 1952 에커트&머큘리&폰 노이만 폰 노이만이 만든 컴퓨터로, 프로그램 내장방식과 2진법을 채택

11 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 발전과 세대별 분류(2)
파스칼의 계산기 천공카드 시스템 Eniac Mark-Ⅰ

12 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 발전과 세대별 분류(2)
폰 노이만의 프로그램 내장 방식 프로그램과 자료를 기억장치에 기억시켜 놓고 처리할 순서대로 하나씩 중앙처리장 치로 옮겨서 실행 수정이 쉽고 프로그램을 공동으로 사용할 수 있다 오늘날 디지털 컴퓨터의 기본 원리

13 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 세대별 특징(1)
제1세대 컴퓨터 정보를 저장하기 위한 회로 소자로 진공관(vacuum tube)을 사용 주기억장치는 자기 드럼을 사용했고, 프로그램은 기계어로 작성 일괄처리방식, 하드웨어 중심으로 개발 전력소모 多, 느리고, 고열 발생 대형으로 넓은 공간과 가격이 비쌈 Univac 에커트와 모클리, 1951년, 최초의 상업용 컴퓨터, 미국 조사 통계국에서 사용 진공관 Univac

14 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 세대별 특징(2)
제2세대 컴퓨터 정보를 저장하기 위한 회로 소자로 트랜지스터(transistor)를 사용 트랜지스터는 진공관에 비해 작고, 안정적이며, 빠르고, 가격이 저렴 주기억장치로 자기 코어를 사용 FORTRAN, COBOL, ALGOL과 같은 고급언어가 개발 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 전환 운영체제 등장, 멀티(다중)프로그래밍 도입 온라인 실시간 처리 시스템 도입 최초의 트랜지스터

15 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 세대별 특징(3)
제3세대 컴퓨터 정보를 저장하기 위한 회로로 반도체 집적회로(IC; Integrated Circuit)를 사용, 많은 전자 회로 소자가 하나의 기판에 분리가 불가능한 상태로 결합되어 있는 회로 집적회로의 발명은 컴퓨터의 소형화와 가격 하락을 초래 마이크로프로세서를 향한 중요한 걸음을 내딛는 계기 운영체제의 등장, 다중 프로그래밍, 시분할 처리 등이 가능 ※ 시분할 처리 시스템 CPU의 사용시간을 일정한 간격으로 분할하여 사용자들이 CPU의 시간 자원을 나누어 쓰는 방식

16 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 세대별 특징(4)
제4세대 컴퓨터 하나의 칩에 수천 또는 수백만 개의 전자회로 소자를 집적시킨 고밀도 집적회로 (LSI; Large Scale Integrated circuit)를 사용 마이크로 프로세서(CPU)의 개발로 개인용 컴퓨터 등장 네트워크의 발전으로 컴퓨터 사이에 통신을 통한 자원공유 가능 제5세대 컴퓨터 초고밀도 집적회로(VLSI; Very LSI)를 사용 인공지능, 퍼지이론, 전문가 시스템, 패턴 인식 시스템, 음성 인식 시스템 등이 개발 됨 ※ 퍼지이론 : 인간의 사고나 주관적인 판단과 같이 애매하고 복잡하여 측정이 불가능 한 영역을 처리하기 위해 개발된 이론 인텔 4004

17 기출문제 1. 컴퓨터의 발전과정을 세대별로 구분할 때 5세대 컴퓨터의 특성으로 볼수 없는 것은?
1. 컴퓨터의 발전과정을 세대별로 구분할 때 5세대 컴퓨터의 특성으로 볼수 없는 것은? 1) 퍼지 컴퓨터 2) 인공 지능 3) 패턴 인식 4) 온라인 방식 2. 컴퓨터의 세대별 특징을 설명한 것이다. 틀린것은? 1) 제1세대는 하드웨어 개발에 치중하였으며 진공관 소자를 주요 소자로 사용하였다. 2) 각 세대별 컴퓨터의 기억장치는 고속화, 대용량화 되었다. 3) 컴퓨터의 중앙처리장치는 속도가 빨라졌으며, 기억장치의 용량이 증가했다. 4) 5세대에 이르기까지 소프트웨어 기술의 발달은 하드웨어 기술의 발달을 월등히 능 가한다.

18 기출문제 3. 다음 중 각 세대별 논리회로 소자의 변천 과정이 틀린 것은?
1) 제1세대 : 진공관 2) 제2세대 : 트랜지스터 3) 제3세대 : 집적회로(IC) 4) 제4세대 : 바이오 소자 4. 다음 중 폰이만의 프로그램 내장방식을 이용한 최초의 전자계산기는 무엇인가? 1) UNIVAC-I 2) EDVAC 3) ENIAC 4) EDSAC

19 기출문제 5. 컴퓨터의 발전과정에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
1) 홀러리스에 의해 천공카드 시스템이 개발되었다. 2) 폰 노이만에 의해 프로그램 내장방식 이론이 확립되었다. 3) ENIAC 은 세계 최초로 전자 부품만을 사용한 컴퓨터이다. 4) 해석기관은 라이프니츠에 의해 고안되었다. 6. 다음 중 프로그램내장형 컴퓨터에 대한 설명으로 올바르지 않은것은 ? 1) 폰 노이만이 제안하였다. 2) 프로그램과 데이터를 주기억장치에 기억시켜 사용한다. 3) 프로그램의 일부를 반복 사용하는 서브루틴이나 루프의 구현이 비경제적이다. 4) 오늘날 사용하는 대부분의 컴퓨터는 프로그램 내장형 컴퓨터이다.

20 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 특징별 분류(1)
자료 처리 형태에 따른 분류 디지털 컴퓨터 – 불연속적인 데이터(숫자, 문자)를 2진수 형태로 코드화, 0,1 아날로그 컴퓨터 – 연속적인 자료(전압, 전류 등)를 물리적, 그래프 하이브리드(혼성) 컴퓨터 – 디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 장점을 혼합 아날로그 음성정보 디지털 정보

21 컴퓨터 시스템의 개요 – 컴퓨터의 특징별 분류(2)
처리능력(컴퓨터 규모)에 따른 분류 마이크로 컴퓨터(소형 컴퓨터) – 개인용 컴퓨터, 데스트톱, 노트북 등 워크스테이션(슈퍼 마이크로 컴퓨터) – 웹서버용으로 사용 미니컴퓨터(중형 컴퓨터) – 기업체, 학교, 연구소 등에서 사용 메인프레임(대형 컴퓨터) – 다수의 단말기를 네트워크로 연결해 사용 은행, 정부기관, 대학 등 슈퍼컴퓨터(초대형 컴퓨터) – 높은 정밀도와 정확한 계산 기상예보, 우주 ,항공분야 등 사용 목적에 따른 분류 전용 컴퓨터 – 특수한 목적을 위해 만들어진 컴퓨터 - 군사용, 산업용 범용 컴퓨터 – 사무처리, 문서 작성, 게임 등 여러 유형의 문제를 포괄적으로 해결 - 일반적 디지털 컴퓨터

22 컴퓨터의 특징별 분류- 기출문제

23 컴퓨터의 특징별 분류- 기출문제

24 컴퓨터의 특징별 분류- 기출문제

25 컴퓨터 시스템의 개요 – 자료의 구성 및 표현(1)
자료 구성의 단위 물리적 단위 – 주기억장치와 보조기억장치 사이에 전송되는 자료의 단위 비트(Bit) 컴퓨터 시스템의 최소 정보 표현 단위 Binary Digit의 약어로 0과 1을 나타냄 니블(Nibble) 4bit를 말함 바이트(Byte) 8bit로 구성되어 있으며, 한 문자(Character)를 표현 컴퓨터 기억장치를 사용하기 위한 주소(Address)지정의 최소단위 8bit로 구성되어 있어 28 (256)개의 문자를 표현 알파벳 문자의 대문자, 소문자, 일부 특수 기호사용 워드(Word) 컴퓨터 내부에서 명령을 처리하는 기본 단위 하프 워드(half word) : 2byte (16bit) 풀 워드(full word) : 4byte(32bit) 더블 워드(double word) : 8byte(64bit)

26 컴퓨터 시스템의 개요 – 자료의 구성 및 표현(2)
자료 구성의 단위 논리적 단위 – 응용 프로그램에서 프로그램 처리 시 기본 입출력 단위 필드(Field) 여러 개의 워드가 모여서 구성되며, 파일 구성의 최소단위 레코드(Record) 서로 관련 있는 필드(field)들의 모임, 자료처리의 기본단위 논리 레코드(Logical Record) : 프로그램에서 처리되는 기본 레코드 단위 물리 레코드(Physical Record) : 입출력장치나 보조기억장치 등이 액세스할 수 있는 입 출력의 최소 단위(Block) 파일(file) 기억장치 내에서 논리적인 한 단위로 취급되는 연관된 자료의 모음 레코드들의 모임으로 정의되는 자료의 단위 자료의 모임으로서, 주로 디스크 등의 보조 기억장치에 저장되어 있는 것 데이터베이스(Database) - 상호 관련된 파일들을 모아 구성된 운영 데이터의 집단 이름 학번 주소 전화번호 필드(Field) 파일(File) 레코드 (record)

27 컴퓨터 시스템의 개요 – 자료의 구성 및 표현(3)
자료의 표현 단위 Bit  Nibble(4bit)  Byte(8bit)  Word  Field  Record  Block  File  Volume  Database 기억 용량 단위 킬로바이트(KB) 210바이트(1,024Byte) 페타바이트(PB) 250바이트(1,024TB) 메가바이트(MB) 220바이트(1,024KB) 엑사바이트(EB) 260바이트(1,024PB) 기가바이트(GB) 230바이트(1,024MB) 제타바이트(ZB) 270바이트(1,024EB) 테라바이트(TB) 240바이트(1,024GB) 요타바이트(YB) 280바이트(1,024ZB)

28 컴퓨터 시스템의 개요 – 자료의 구성 및 표현(4)
자료의 표현과 방식 자료 내부적표현 정수표현(고정소수점) 10진 연산 팩트 10진 연산 언팩 10진 연산 2진 연산 부호화 절대치 1의 보수 2의 보수 실수표현(부동소수점) 부동 소수점 연산 외부적표현 BCD코드 ASCII 코드 EBCDIC 코드

29 자료의 구성 및 표현 - 기출문제

30 자료의 구성 및 표현 - 기출문제

31 자료의 구성 및 표현 - 기출문제

32 자료의 구성 및 표현 - 기출문제

33 자료의 구성 및 표현 - 기출문제

34 자료의 구성 및 표현 - 기출문제

35 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(1) 진법 변환 10진수 다른 진수로 변환(2, 8, 6진수)
정수부분 변환 : 소인수 분해

36 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(2) 실수부분 변환 연속적인 곱셈 연산으로, 매 작업 결과의 정수 부분을 취함

37 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(3) 다른 진수 변환(2, 8, 16진수)10진수 정수 변환

38 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(4) 다른 진수 변환(2, 8, 16진수)10진수 실수 변환

39 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(5) 다른 진수 변환 2진수를 8진수로 변환 8진수를 2진수로 변환

40 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(6) 다른 진수 변환 2진수를 16진수로 변환 16진수를 2진수로 변환

41 컴퓨터 시스템의 개요 – 진법 변환(7) 다른 진수 변환 8진수를 16진수로 변환 16진수를 8진수로 변환

42 진법 변환- 기출문제

43 진법 변환- 기출문제