1. 데이터 구성단위는 비트 → 바이트 → 워드 → 필드 → 레코드 → 파일 → 데이터베이스이다.
2. 수표현
․10진수 : 밑수를 10으로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0부터 9이다.
․2진수 : 밑수를 2로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0과 1이다.
․8진수 : 밑수를 8로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0부터 7이다. 2진수 표현을 3자리씩 구분하여 읽으면 된다.
․16진수 밑수를 16으로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0부터 9까지, 영문자 A부터 F까지 사용한다. 2진수 표현을 4자리씩 구분하여 읽으면 된다.
3. 숫자 데이터 표현
(1) 존 10진 형식(UNPACK FORMAT)
․ 한 수를 표현할 때 1byte(8bit)를 할당하여 왼쪽 4비트는 존(1111)과 나머지 4bit는 10진수의 숫자에 해당하는 값을 저장한다.
․마지막 존 비트는 부호 비트로 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호가 없는 수치는 F(1111)를 표시한다.
⋅연산이 불가능하나 입․출력시 데이터를 표현된다.
(2) 팩 10진 형식(packed format)
⋅한 수를 표현할 때 4bit를 할당하며 마지막 4bit를 제외한 나머지에 숫자에 해당하는 값을 저장한다.
⋅마지막 4bit는 부호 비트로서 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호가 없는 수치는 F(1111)를 표시한다.
⋅존 10진 형식에 비해 기억용량이 절약되며 연산이 가능하다.
(3) 고정 소수점 표현 형식(정수)
․팩 10진 형식보다 연산 속도가 빠르며 보통 부호를 가진 정수로 2byte의 반워드(half word)와 4byte의 전워드(full word)로 수치를 표현한다.
고정 소수점 종류
정의
표현 범위
부호와 절대치 방식
부호만 변환하여 2진수 표현 그대로 사용한다.
-(2n-1-1) ～ 2n-1-1
1의 보수 방식
부호 비트를 제외한 나머지 bit는 0은 1로 1은 0으로 바꾸어 표현한다.
-(2n-1-1) ～ 2n-1-1
2의 보수 방식
부호 비트를 제외한 나머지 bit는 1의 보수에 1을 더하여 표현한다.
-2n-1 ～ 2n-1-1
(4) 부동 소수점 표현 형식(실수)
․매우 큰 수나 작은 수의 표현이 가능하고 실수 연산에 사용되며 연산 속도가 느리다. bit의 수에 따라 단정도(4byte), 배정도(8byte), 확장배정도(16byte)가 있다.
부호
지수부
소수부(가수부)
4. 문자 데이터 표현
․ 표준 2진화 10진 코드 (6bit BCD) : 제 2세대 컴퓨터에서 대부분 사용한 기본 코드로 BCD 코드를 확장한 것으로 존 비트 2개와 숫자 비트 4개의 조합으로 이루어진 6bit(26=64가지 문자 표현)로 구성되었다.
․확장 2진화 10진 코드(EBCDIC) : 표준 2진화 10진 코드를 확장한 코드로 존 비트 4개와 숫자 비트 4개의 조합으로 이루어진 8bit(28=256가지 문자 표현)로 구성되었다.
⋅미국 표준코드(ASCII) : 데이터 통신용과 개인용 컴퓨터에 주로 사용되는 코드로 존 비트 3개와 숫자 비트 4개의 조합으로 이루어진 7bit(27=128가지 문자 표현)로 구성되었다.
5. 중앙 처리 장치는 컴퓨터 시스템의 가장 중요한 부분으로 각 부분의 동작을 제어하고 연산을 수행하는 핵심적인 부분으로 계산과 제어의 두가지 기능인 명령과 데이터의 이동, 해석, 처리를 담당한다.
6. 중앙 처리 장치는 제어 장치, 연산 장치, 레지스터로 구성된다.
7. 제어 장치
․필요한 장치에 제어 신호를 보내서 작동시키며 그 결과를 감시⋅감독하고 프로그램 명령을 해독하여 각 장치에 보내서 처리하도록 지시하는 역할을 담당한다.
․제어 장치는 명령 계수기, 명령 해독기, 번지 해독기, 부호기로 구성된다.
8. 연산 장치는 입력된 자료를 명령에 따라 사칙 연산, 논리 연산을 수행하는 장치로 누산기, 가산기, 보수기 등으로 구성된다.
9. 레지스터는 한 bit를 저장할 수 있는 플립플롭의 모임으로 중앙 처리 장치 내에 있는 임시 기억장치이다.
10. 중앙 처리 장치의 성능은 초당 처리되는 연산, 마이크로프로세서 설계 방식, 시스템 클럭 속도와 데이터베이스 폭에 따라 성능을 평가한다.
11. CISC와 RISC의 마이크로프로세서 비교
CISC
RISC
설계
최소의 프로그램 길이
프로그램 길이는 길지만 명령어당 실행
처리 속도
느리다.
빠르다.
명령 형식
다양한 길이와 명령
고정 길이의 명령어
전력 소모
많다.
적다.
12. 기억 장치에는 중앙 처리 장치에서 사용하는 프로그램이나 데이터 등을 기억하는 주기억 장치와 프로그램이나 데이터를 반영구적으로 저장할 때 사용되는 보조 기억 장치가 있다.
13. 주기억 장치
(1) RAM(Random Access Memory)은 사용자가 정보를 읽고 쓸 수 있는 일반 주기억 장치로 휘발성 메모리이고 저장된 위치와 관계없이 찾는 시간이 빠르다.
․SRAM(정적 RAM)은 전원이 공급되는 한 내용이 사라지지 않는 기억 소자로 플립플롭으로 구성되어 있다.
․DRAM(동적 RAM)은 일정 시간이 지나면 기억된 내용이 자동 방전되므로 재충전(refresh)이 필요한 일반 주기억 장치이고 콘덴서로 구성되어 있다.
(2) ROM(Read Only Memory)은 처음에 내용이 기록되면 읽기만 가능한 기억 소자이며 비활성 메모리이며 펌웨어라고도 한다.
․ 컴퓨터 제조회사에서 만들어 설치한 mask-ROM, 사용자가 Rom Writer로 한번만 기록할 수 있는 PROM, 자외선으로 지울 수 있는 EPROM, 전기적으로 지울 수 있는 EEPROM(Electronical Erasable PROM) 등이 있다.
(3) 기타 주기억 장치로는 자기코어, 자기박막 기억장치, MBM, CCD, 조셉슨 소자 등이 있다.
14. 보조 기억 장치
(1) 자기 디스크
․원판 표면에 자화 물질을 도포하여 자기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 기억 매체로 직접 접근 방식(DASD)으로 읽거나 쓴다. 디스크, 엑세스 암, 헤드로 구성된다.
․플로피 디스크, 하드 디스크, 자기 드럼, 데이터 셀, 광 디스크가 있다.
(2) 자기 테이프
․아세테이트(acetate)나 마이어(mylar), 폴리에스테르 필름에 자화물질을 도포하여 자화의 형태로 사용한 것이다.
․대량의 자료를 반영구적으로 보관하여 메모리 이용 효율이 좋은 반면에 순차적 처리만 가능하여 엑세스 속도가 느리며 새로운 파일을 추가할 때 파일 전체 복사가 필요하다.
15. 기타 기억 장치로 캐시 메모리, 연관 기억 장치, 가상 기억 장치, 램카드가 있다.
16. 처리속도가 빠른 순 : 레지스터 → 캐시 메모리 → 주기억 장치 → 디스크 장치 → 테이프 장치
17. 대용량 순 : 테이프 장치 → 디스크 장치 → 주기억 장치 → 캐시 메모리 → 레지스터
18. 입력 장치에는 키보드, 카드 판독 장치, 종이 테이프 판독 장치, 광학식 마크 판독 장치(OMR), 광학식 문자 판독 장치(OCR), 자기 잉크 문자 판독 장치(MICR), 바코드 판독 장치(BCR), 마이크로 필름 입력 장치(CIM), 광전펜, 터치 스크린, 타블렛, 자기 스트라이프 리더, 라이트펜, 마우스, 조이스틱, 스캐너 등이 있다.
19. 출력 장치에는 모니터, 프린터, 플로터, 음성 응답 장치, 마이크로 필름 출력 장치(COM), 터미널(CRT), 콘솔 등이 있다.
20. 주변 장치는 중앙 처리 장치와 주기억 장치를 제외한 모든 장치로 입력 장치와 출력 장치가 속한다.
컴퓨터활용능력 2급 요약정리
2장 컴퓨터 하드웨어
1. 데이터 구성단위는 비트 → 바이트 → 워드 → 필드 → 레코드 → 파일 → 데이터베이스이다.
2. 수표현
․10진수 : 밑수를 10으로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0부터 9이다.
․2진수 : 밑수를 2로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0과 1이다.
․8진수 : 밑수를 8로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0부터 7이다. 2진수 표현을 3자리씩 구분하여 읽으면 된다.
․16진수 밑수를 16으로 하는 표현법이며 사용되는 숫자는 0부터 9까지, 영문자 A부터 F까지 사용한다. 2진수 표현을 4자리씩 구분하여 읽으면 된다.
3. 숫자 데이터 표현
(1) 존 10진 형식(UNPACK FORMAT)
․ 한 수를 표현할 때 1byte(8bit)를 할당하여 왼쪽 4비트는 존(1111)과 나머지 4bit는 10진수의 숫자에 해당하는 값을 저장한다.
․마지막 존 비트는 부호 비트로 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호가 없는 수치는 F(1111)를 표시한다.
⋅연산이 불가능하나 입․출력시 데이터를 표현된다.
(2) 팩 10진 형식(packed format)
⋅한 수를 표현할 때 4bit를 할당하며 마지막 4bit를 제외한 나머지에 숫자에 해당하는 값을 저장한다.
⋅마지막 4bit는 부호 비트로서 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호가 없는 수치는 F(1111)를 표시한다.
⋅존 10진 형식에 비해 기억용량이 절약되며 연산이 가능하다.
(3) 고정 소수점 표현 형식(정수)
․팩 10진 형식보다 연산 속도가 빠르며 보통 부호를 가진 정수로 2byte의 반워드(half word)와 4byte의 전워드(full word)로 수치를 표현한다.
고정 소수점 종류
정의
표현 범위
부호와 절대치 방식
부호만 변환하여 2진수 표현 그대로 사용한다.
-(2n-1-1) ～ 2n-1-1
1의 보수 방식
부호 비트를 제외한 나머지 bit는 0은 1로 1은 0으로 바꾸어 표현한다.
-(2n-1-1) ～ 2n-1-1
2의 보수 방식
부호 비트를 제외한 나머지 bit는 1의 보수에 1을 더하여 표현한다.
-2n-1 ～ 2n-1-1
(4) 부동 소수점 표현 형식(실수)
․매우 큰 수나 작은 수의 표현이 가능하고 실수 연산에 사용되며 연산 속도가 느리다. bit의 수에 따라 단정도(4byte), 배정도(8byte), 확장배정도(16byte)가 있다.
부호
지수부
소수부(가수부)
4. 문자 데이터 표현
․ 표준 2진화 10진 코드 (6bit BCD) : 제 2세대 컴퓨터에서 대부분 사용한 기본 코드로 BCD 코드를 확장한 것으로 존 비트 2개와 숫자 비트 4개의 조합으로 이루어진 6bit(26=64가지 문자 표현)로 구성되었다.
․확장 2진화 10진 코드(EBCDIC) : 표준 2진화 10진 코드를 확장한 코드로 존 비트 4개와 숫자 비트 4개의 조합으로 이루어진 8bit(28=256가지 문자 표현)로 구성되었다.
⋅미국 표준코드(ASCII) : 데이터 통신용과 개인용 컴퓨터에 주로 사용되는 코드로 존 비트 3개와 숫자 비트 4개의 조합으로 이루어진 7bit(27=128가지 문자 표현)로 구성되었다.
5. 중앙 처리 장치는 컴퓨터 시스템의 가장 중요한 부분으로 각 부분의 동작을 제어하고 연산을 수행하는 핵심적인 부분으로 계산과 제어의 두가지 기능인 명령과 데이터의 이동, 해석, 처리를 담당한다.
6. 중앙 처리 장치는 제어 장치, 연산 장치, 레지스터로 구성된다.
7. 제어 장치
․필요한 장치에 제어 신호를 보내서 작동시키며 그 결과를 감시⋅감독하고 프로그램 명령을 해독하여 각 장치에 보내서 처리하도록 지시하는 역할을 담당한다.
․제어 장치는 명령 계수기, 명령 해독기, 번지 해독기, 부호기로 구성된다.
8. 연산 장치는 입력된 자료를 명령에 따라 사칙 연산, 논리 연산을 수행하는 장치로 누산기, 가산기, 보수기 등으로 구성된다.
9. 레지스터는 한 bit를 저장할 수 있는 플립플롭의 모임으로 중앙 처리 장치 내에 있는 임시 기억장치이다.
10. 중앙 처리 장치의 성능은 초당 처리되는 연산, 마이크로프로세서 설계 방식, 시스템 클럭 속도와 데이터베이스 폭에 따라 성능을 평가한다.
11. CISC와 RISC의 마이크로프로세서 비교
CISC
RISC
설계
최소의 프로그램 길이
프로그램 길이는 길지만 명령어당 실행
처리 속도
느리다.
빠르다.
명령 형식
다양한 길이와 명령
고정 길이의 명령어
전력 소모
많다.
적다.
12. 기억 장치에는 중앙 처리 장치에서 사용하는 프로그램이나 데이터 등을 기억하는 주기억 장치와 프로그램이나 데이터를 반영구적으로 저장할 때 사용되는 보조 기억 장치가 있다.
13. 주기억 장치
(1) RAM(Random Access Memory)은 사용자가 정보를 읽고 쓸 수 있는 일반 주기억 장치로 휘발성 메모리이고 저장된 위치와 관계없이 찾는 시간이 빠르다.
․SRAM(정적 RAM)은 전원이 공급되는 한 내용이 사라지지 않는 기억 소자로 플립플롭으로 구성되어 있다.
․DRAM(동적 RAM)은 일정 시간이 지나면 기억된 내용이 자동 방전되므로 재충전(refresh)이 필요한 일반 주기억 장치이고 콘덴서로 구성되어 있다.
(2) ROM(Read Only Memory)은 처음에 내용이 기록되면 읽기만 가능한 기억 소자이며 비활성 메모리이며 펌웨어라고도 한다.
․ 컴퓨터 제조회사에서 만들어 설치한 mask-ROM, 사용자가 Rom Writer로 한번만 기록할 수 있는 PROM, 자외선으로 지울 수 있는 EPROM, 전기적으로 지울 수 있는 EEPROM(Electronical Erasable PROM) 등이 있다.
(3) 기타 주기억 장치로는 자기코어, 자기박막 기억장치, MBM, CCD, 조셉슨 소자 등이 있다.
14. 보조 기억 장치
(1) 자기 디스크
․원판 표면에 자화 물질을 도포하여 자기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 기억 매체로 직접 접근 방식(DASD)으로 읽거나 쓴다. 디스크, 엑세스 암, 헤드로 구성된다.
․플로피 디스크, 하드 디스크, 자기 드럼, 데이터 셀, 광 디스크가 있다.
(2) 자기 테이프
․아세테이트(acetate)나 마이어(mylar), 폴리에스테르 필름에 자화물질을 도포하여 자화의 형태로 사용한 것이다.
․대량의 자료를 반영구적으로 보관하여 메모리 이용 효율이 좋은 반면에 순차적 처리만 가능하여 엑세스 속도가 느리며 새로운 파일을 추가할 때 파일 전체 복사가 필요하다.
15. 기타 기억 장치로 캐시 메모리, 연관 기억 장치, 가상 기억 장치, 램카드가 있다.
16. 처리속도가 빠른 순 : 레지스터 → 캐시 메모리 → 주기억 장치 → 디스크 장치 → 테이프 장치
17. 대용량 순 : 테이프 장치 → 디스크 장치 → 주기억 장치 → 캐시 메모리 → 레지스터
18. 입력 장치에는 키보드, 카드 판독 장치, 종이 테이프 판독 장치, 광학식 마크 판독 장치(OMR), 광학식 문자 판독 장치(OCR), 자기 잉크 문자 판독 장치(MICR), 바코드 판독 장치(BCR), 마이크로 필름 입력 장치(CIM), 광전펜, 터치 스크린, 타블렛, 자기 스트라이프 리더, 라이트펜, 마우스, 조이스틱, 스캐너 등이 있다.
19. 출력 장치에는 모니터, 프린터, 플로터, 음성 응답 장치, 마이크로 필름 출력 장치(COM), 터미널(CRT), 콘솔 등이 있다.
20. 주변 장치는 중앙 처리 장치와 주기억 장치를 제외한 모든 장치로 입력 장치와 출력 장치가 속한다.
자료출처 - club.cyworld.com/KUIC1004
한국대학정보센터 www.kuic.or.kr