SECTION1
1. 컴퓨터의 정의
컴퓨터는 입력된 자료를 프로그램이라는 명령 순서에 따라 처리하여 그 결과를 사람이 알아볼 수 있도록 출력하는 전자 자료 처리 시스템이다. 컴퓨터는 프로그램에 의해 자동으로 처리되므로, ADPS DATA라고도 한다.
자료: 관찰이나 측정을 통해 수집한 단순한 사실이나 결과값을 말한다.
정보: 의사결정에 도움을 줄 수 있는 유용한 형태로, 자료를 가공한 것을 말한다.
2. 컴퓨터의 기원/세대별 특징
파스칼의 계산기 개발연도: 1642, 개발자: 파스칼, 의의: 덧셈 뺄셈이 가능함 최초의 기계식 계산기
해석기관 1834, 버베지, 현대 컴퓨터의 개념을 최초로 제시
천공카드시스템 1893 홀러리스 인구통계 및 국세 조사에 이용, 자동 계산의 실용성 확인
튜링기계 1937 튜링, 추상적인 계산기의 모형으로서 컴퓨터의 논리적 모델이 됨
MARK-I 1944 에이컨 최초의 전기 기계식 자동계산기
ABC 1942 아타나소프 최초로 진공관을 사용한 계산기
ENIAC 1946 애커트&머큘리 최초의 전기계산기
EDSAC 1949 윌키스 최초로 프로그램 내장 방식을 도입한 계산기
UNIAC-I 1951 애커트&머큘리 최초의 상업용 전자계산기
EDVAC 1952 퐅 노이만 퐅 노이만이 제작한 컴퓨터로 프로그램 내장 방식과 2진법 채택
제 1세대
주요소자: 진공관
주기억장치: 자기 드럼
특징: 기계어 사용, 하드웨어 중심, 일괄처리 시스템
제 2세대
주요소자: 트랜지스터
주기억장치 자기 코어
특징: 고급언어 개발, 운영체제 도입, 온라인 실시간 처리, 다중 프로그램
제3 세대
주요소자: 직접 회로
주기억장치: 직접 회로
특징: 직접회로, 시분할 처리, 다중 처리, OCR, OMR, MICR, MIS도입
제 4세대
주요소자: 고밀도 직접 회로
주기억장치 고밀도 직접 회로,
특징: 개인용 컴퓨터 개발, 마이크로프로세서 개발, 네트워크, 분산처리
제 5세대
주요소자: 초고밀도 직접 회로
주기억장치: 초고밀도 직접회로
특징: 인터넷, 인공지능, 퍼지 이론, 패턴인식, 전문가 시스템 등 신기술 개발
3. 컴퓨터의 특징
정확성, 신속성, 대용량성, 범용성, 호환성
GIGO: 쓰레기가 들어가면 쓰레기가 나온다는 의미. 아무리 정확한 컴퓨터라도 사람이 잘못된 자료를 입력하면 컴퓨터도 잘못된 결과를 출력한다는 컴퓨터의 수동성을 뜻한다.
4. 컴퓨터의 구성
컴퓨터는 기계장치인 하드웨어와, 하드웨어를 움직이는 소프트웨어로 구성된다. 하드웨어와 소프트웨어의 개념과 각각의 종류에 대해 알아보자.
하드웨어는 딱딱한 제품이라는 의미로 컴퓨터 시스템을 구성하는 물리적인 부품, 즉 기계적인 장치들을 말한다. 하드웨어는 중앙처리장치와 주변장치로 구성되고, 각각은 다음과 같이 구성된다. 중앙처리장치: 주기억장치+제어장치+연산장치
주변장치: 입출력장치+보조기억장치
소프트웨어는 하드웨어의 반대 개념으로, 하드웨어를 사용하기 위한 각종 명령의 집합으로서 일반적으로 프로그램이라 부른다. 소프트웨어는 하드웨어 전체를 제어하고 운영하는 시스템 소프트웨어와 특정 업무를 처리하기 위한 응용 소프트웨어로 구분된다.
펌웨어(Firmware)는 하드웨어의 동작을 지시하는 소프트웨어이지만 하드웨어적으로 구성되어 하드웨어의 일부분으로도 볼 수 있는 제품을 말합니다. 주로 ROM에 반영구적으로 저장되어 하드웨어를 제어 관리하는 역할을 수행합니다. 최근에는 읽기 쓰기가 가능한 플래시 롬에 저장되기 때문에 내용을 쉽게 변경하거나 추가 삭제할 수 있습니다. 펌웨어로 만들어져 있는 프로그램을 마이크로 프로그램이라 한다.
SECTION2. 컴퓨터의 분류
1. 처리 능력에 따른 분류
슈퍼 컴퓨터: 슈퍼 컴퓨터는 높은 정밀도를 가지고 있어 정확한 계산을 수행할 수 있으며, 현재 1초당 연산 능력은 30~50 테라플롭스 이다. 인공위성 제어, 일기예보, 시물레이션 처리, 초정밀 과학기술 연구, 지형 분석, 우주 항공 산업등의 특수 분야에 사용된다.
메인 프레임(대형 컴퓨터): 메인 프레임은 대규모 시스템으로, 수백명의 사용자가 동시에 사용할 수 있다. 메인 프레임은 은행, 병원, 정부기관 등에서 사용한다.
미니 컴퓨터(중형 컴퓨터): 미니 컴퓨터는 중규모 시스템으로, 학교 연구소 등의 업무 처리나 과학기술 계산에 사용된다.
마이크로 컴퓨터(소형 컴퓨터): 마이크로 컴퓨터는 마이크로 프로세서를 CPU로 사용하는 컴퓨터이면 네트워크에서 주로 클라이언트 역할을 한다.
마이크로 컴퓨터의 종류
워크스테이션: RISC프로세서를 사용하며, 네트워크에서 서버 역할을 담당합니다. 고성능 그래픽 처리나 공학용 시물레이션에 주로 사용합니다.
데스크 톱 컴퓨터: 책상에 놓고 사용할 수 있는 일반적인 개인용 컴퓨터
휴대용 컴퓨터: 가볍고 크기가 작아 휴대가 가능한 개인용 컴퓨터
휴대용 컴퓨터의 종류: 랩톱 노트북 팜톱 PDA
랩톰: 무릎 위에 놓고 사용할 수 있는 크기의 컴퓨터
노트북: 노트 크기만한 컴퓨터
팜톰: 손바닥 위에 놓고 사용할 수 있는 크기의 컴퓨터
PDA: 팜톱 컴퓨터의 일종으로 전자수첩 기능, 이동통신 기능, 비서 기능, 개인정보 관리 기능 등을 가진 컴퓨터로 크기가 작아 펜이나 터치 스크린을 입력 방식으로 사용
2. 데이터 취급에 따른 분류
컴퓨터를 데이터 취급에 따라 분류한다는 것은 컴퓨터에서 처리하는 데이터의 형태를 기준으로 분류하는 것을 말한다.
디지털 컴퓨터: 디지털 컴퓨터는 문자나 숫자화된 비연속적인 데이터를 처리하는 컴퓨터로, 사회 각 분야에서 일반적으로 사용한다.
아날로그 컴퓨터: 아날로그 컴퓨터는 온도, 전류, 속도 등과 같이 연속적으로 변화하는 데이터를 처리하기 위한 특수 목적용 컴퓨터
하이브리드 컴퓨터: 하이브리드 컴퓨터는 디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 장점을 혼합하여 만든 컴퓨터이다.
3. 사용 용도에 따른 분류
범용 컴퓨터: 여러 분야에서 다양한 용도로 사용하기 위해 제작된 컴퓨터
전용 컴퓨터: 특수한 목적에만 사용하기 위해 제작된 컴퓨터로 자동 제어 시스템, 항공기술 등 산업용 제어 분야 등에 사용되며 아날로그 컴퓨터가 여기에 속함
SECTION3. 자료 구성의 단위/코드
1. 자료 구성의 단위
비트(Bit) :Binary Digit의 약자로 정보의 최소 단위이다. 2진수인 0이나 1로 표현한다.
바이트(Byte) :컴퓨터에 주소를 부여할 수 있는 최소 단위이다. 1바이트는 8개의 Bit로 구성된다. 영문자나 숫자는 1바이트로 한 글자를 표현하며 한글이나 한자는 2바이트로 한 글자를 표현한다.
워드(Word) :여러 개의 바이트가 모인 단위이다. Half word(2Byte), Full word(4Byte), Double word(8Byte)가 있다.
필드(Field=item) :어떤 정보를 전달할 수 있는 자료의 기본 요소이다.
레코드(Record) :여러 개의 필드가 모여 하나의 레코드를 구성한다. 논리레코드와 물리레코드로 나누어진다.
파일(File) :레코드가 모여 파일을 구성한다.
데이터베이스(Datebase) : 상호관련된 파일의 집합이다.
니블: 4개의 비트가 모여 1개의 니블을 구성한다. 4비트로 구성되며 16진수 1자리를 표현하기에 적합하다.
블록: 하나 이상의 블록 레코드가 모여서 구성된다. 각종 저장 매체와의 입출력 단위이며 물리 레코드라고 한다.
2. 코드
BCD(Binary Coded Decimal)
-. 2진화 10진코드로 6비트로 구성된다.
-. 64(26)개의 문자를 표현할 수 있다.
ASCII(American Standard Code for Informaion Interchange)
-. 1개의 패리티 비트와 7개의 데이터 비트로 구성된다.
-. 128(27)개의 문자를 표현할 수 있다.
-. 정보교환용 코드로 데이터 통신에 사용된다.
EBCDIC(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
-. 확장된 BCD코드로 8비트로 구성된다.
-. 256(28)개의 문자를 표현할 수 있다.
에러 검출
패리티 비트(Parity bit) : 에러를 검사하기 위해서 1비트의 패리티 비트를 추가하여 에러를 검출한다.
해밍코드(Hamming Code) : 오류를 검출하고 정정까지 할 수 있는 코드이다.