제 1 장 What is the Computer ?.

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1 제 1 장 What is the Computer ?

2 1.1 Definition Digital System capable of performing a program
Hardware capable of performing a Software

3 1.2 Configuration Hardware Software Computer : Software를 수행하는 Hardware

4 1.3 Hardware (1). CPU (Central Processing Unit) = Processor
- Software의 수행 (2). (Main) Memory - 수행중인 Software가 있는 곳 (3). Input/Output Input - Software의 수행에 필요한 입력 ex) 키보드, 마우스 Output - Software의 수행된 결과의 출력 ex) 모니터, 프린터 Input/Output - 정보의 입출력 / 수행 가능한 Software의 저장 ex) 통신, HDD. CD-ROM

5 1.4 Interface Software를 수행하는 과정에서
CPU <-> Memory, CPU <-> I/O, Memory <-> I/O 사이에 정보 교환이 일어남을 알 수 있다. CPU (Main) Memory I/O

6 ex) 문서 작성기를 통한 문서의 작성 1) 하드 디스크 (I/O device)에 있는 프로그램을 Memory로 옮긴다 정보의 전달 방향 : I/O -> Memory CPU (Main) Memory I/O

7 ex) 문서 작성기를 통한 문서의 작성 2) Memory에 있는 명령어를 수행한다 정보의 전달 방향 : Memory -> CPU CPU (Main) Memory I/O

8 ex) 문서 작성기를 통한 문서의 작성 3) 명령어의 수행 과정에 필요한 데이터를 I/O 또는 Memory로부터 받는다. 정보의 전달 방향 : I/O, Memory -> CPU CPU (Main) Memory I/O

9 4) 명령어의 수행 결과를 I/O 또는 Memory에 전달한다.
ex) 문서 작성기를 통한 문서의 작성 4) 명령어의 수행 결과를 I/O 또는 Memory에 전달한다. 정보의 전달 방향 : CPU -> I/O, Memory CPU (Main) Memory I/O

10 5) 프로그램의 수행 중 메모리에 저장된 정보를 하드 디스크에 저장한다.
ex) 문서 작성기를 통한 문서의 작성 5) 프로그램의 수행 중 메모리에 저장된 정보를 하드 디스크에 저장한다. 정보의 전달 방향 : Memory -> I/O CPU (Main) Memory I/O

11 정보교환을 위하여 연결되어야 한다 - Software의 수행을 위하여 CPU, Memory, I/O는 서로 연결되어야 한다 CPU (Main) Memory I/O

12 Interface CPU Interface Interface (Main) Memory Interface I/O

13 1.5 CPU관점에서 본 Memory와 I/O Memory & Input/Output are organized into locations (Memory locations, I/O locations) Usually, a location stores one byte that is a group of eight bits Each location has a unique address

14 location 255번지 : ….. 3번지 : 2번지 : 1번지 : location 0번지 :

15 1.6 CPU와 (Main) Memory사이의 정보전달 방법
CPU <-> Memory Interface <-> Memory devices 정보전달 방법 : Direct 주소를 제공하고 Memory와 정보를 교환한다. CPU (Main) Memory I/O

16 1.7 CPU와 I/O사이의 정보전달 방법 CPU <-> I/O Interface <-> I/O devices 정보전달 방법 Direct I/O 주소를 제공하고 I/O와 정보를 교환한다. Polled I/O 상태를 파악하고 상태가 만족하면 I/O와 정보를 교환한다. Interrupt Driven I/O 상태가 만족하면 이를 CPU에게 알려주고 이때 CPU가 I/O와 정보를 교환한다. CPU (Main) Memory I/O

17 1.8 Memory와 I/O사이의 정보전달 방법 간접 전달 방법 CPU (Main) I/O Memory 직접 전달 방법 CPU

18 직접 전달 방법 Memory와 I/O 기기 사이의 대용량의 정보의 교환을 위하여 DMA (Direct Memory Access) 방법을 이용한다. CPU (Main) Memory I/O

19 간접 전달 방법만을 이용하는 Hardware의 경우
Memory와 I/O간의 연결이 필요 없다. CPU (Main) Memory I/O

20 1.9 보조 기억장치 (Secondary Memory)
CPU (Main) Memory I/O - Input Device - Output Device - I/O Device - Secondary Memory

21 Memory (저장의 관점) register cost speed cache main memory secondary memory capacity 저장의 관점에서 secondary memory는 memory에 속하며 CPU와의 통신 방법 측면에서는 I/O에 속한다.

22 CPU (Main) Memory I/O - Input Device - Output Device - I/O Device - Secondary Memory

23 Software 적인 측면 (저장의 관점) input device CPU output device (main) memory secondary memory Memory

24 입력장치 중앙처리장치 출력장치 주기억장치 보조기억장치 기억장치

25 입출력장치 중앙처리장치 주기억장치 보조기억장치 기억장치

26 1.10 Software (1) System Software (a) Operating System
Hardware와 응용프로그램 또는 사용자 사이에 있는 Software 응용 프로그램 또는 사용자가 Hardware를 쉽고 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주는 Software ex) UNIX, windows XP, ... 컴퓨터를 처음 접한 사람도 쉽게 컴퓨터를 이용할 수 있도록 발전 해야 함

27 (가) Machine Language (나) Assembly Language (b) Programming Language
새로운 Software의 개발을 위하여 필요한 Software (가) Machine Language - CPU가 직접 사용하는 언어 ex) 7e 8 - CPU에 종속적인 언어 (나) Assembly Language - 인간이 약간 쉽게 프로그래밍 하도록 도와주는 Software - Assembler를 통하여 기계어로 변환 Assembly Language -> Assembler -> Machine Language ADD R e 8 - CPU에 종속적인 언어

28 (다) High Level Language (C, C++, COBOL, ..)
- CPU에 독립적인 언어 - 인간이 상당히 쉽게 프로그래밍 하도록 도와주는 Software - Complier를 통하여 기계어로 변환 High Level Language -> Complier -> Machine Language I = I e 7f33 7e 8 컴퓨터 언어를 배우지 않고 자신이 사용하는 인간의 언어로 프로그래밍 할 수 있도록 발전해야 함 (2) Application Software - Programming Language를 이용하여 만들었으며 Operating System위에서 수행되는 모든 Software

29 1.11 Computer의 종류 (1). 일반 목적 컴퓨터 - 소프트웨어의 변경을 통하여 다양한 일을 하는 컴퓨터
- Personal Computer, Main Frame, Super Computer - 전체 컴퓨터의 2% (2). 특수 목적 컴퓨터 - 특수 목적을 가지고 작동하는 컴퓨터 - 핸드폰, 게임기, 자동차, 비행기 - 전체 컴퓨터의 98% - 대부분 embedded system -> computer가 내장된 system

30 1.12 Hidden Computer and Computing Everywhere
- Embedded System내의 Computer - One Chip Microcomputer 형태로 구성 - Microcontroller, Embedded Processor, Soc (System on Chip) - An entire computer on a chip : a microprocessor with on-chip memory and I/O CPU Memory I/O

31 (2). Computing Everywhere
- everything contains a computer and is connected to a network - ubiquitous computing

32 Ubiquitous의 언어적 의미: 라틴어에서 유래한 것으로「도처에 널려있다」, 「언제 어디서나 동시에 존재한다」라는 의미로 사용 일반적으로 물, 공기처럼 도처에 편재해 있는 자연자원이나 종교적으로는 신이 언제 어디서나 시공을 초월하여 존재한다는 것을 상징할 때 이용 ubiquitous computing has become popular Mark Weiser “The computer for 21st Century” 1991.

33 Computing Everywhere Computer person thing

34 Ubiquitous Terminal

35

36 Wine - 이동 : 흔들림, 온도 : 신선도 유지 <-> 차량 내의 컴퓨터 - 판매 : 가격 및 신선도, 유효기간 <-> 가게내의 컴퓨터 - 재활용 : 적절한 재활용 <-> 재활용 바구니 내의 컴퓨터

37 PictureTel Wearable computer

38 Ubiquitous Wearable Computer