컴퓨터시스템 개요

1. 컴퓨터의 원리 및 개념 ㅇ EDPS : 많은 자료(data)를 정해진 조작 처리에 따라 수행함으로써 원하는 정보(information)를 얻을 수 있도록 하는 전자시스템으로 처리 장치인 하드웨어(hardware)와 이를 이용하는 기술, 기법인 소프트웨어(software)로 구성된다. ㅇ 컴퓨터의 특성 : 신속성, 정확성, 대량성, 호환성, 자동성, 범용성 ㅇ 컴퓨터의 구성 : 하드웨어와 소프트웨어 ㅇ 컴퓨터의 원리 : GIGO(Garbage In Garbage Out) ㅇ 컴퓨터의 기능 : 입출력(input/output), 처리(process), 연산(arithmetic), 제어(control), 기억(memory) 2. 컴퓨터의 발전 과정 1) 초기 계산기 발전 단계 - 1642년, 프랑스 파스칼, 톱니바퀴를 이용한 가감산기 제작, 수동계산기 원형 - 1671년, 독일 라이프니츠, 가감승제가 가능한 계산기, 탁상용 계산기 원형 - 1823년, 영국 바베지 차분기관(difference engine) 기계식 계산기,삼각함수 계산 - 1834년, 영국 바베지 해석기관(analytical engine) 입출력, 기억, 연산, 제어 기능 카드를 이용한 연산순서 제어(PCS) 현 디지털 컴퓨터의 모체 2) 컴퓨터의 등장 - MARK-1 : 1944년 최초 기계식 자동 계산기 - ENIAC : 1946년 최초의 전자계산기(18800개 진공관, 1500개 계전기) - EDSAC : 최초의 프로그램 내장방식 도입(program stored method, 노이만) - EDVAC : 프로그램 내장방식 완성과 이진법 채택한 계산기 - UNIVAC-1 : 1950년 최초의 상업용 컴퓨터 - IBM 701, 360/370 등 3) 기억 소자에 의한 컴퓨터의 세대별 분류(주요 소자, 주 사용 언어, 특징, 응용분야) - 1세대 : 진공관, 기계어/어셈블리어, 하드웨어 중심, 통계집계/탄도계산 - 2세대 : 트랜지스터, FORTRAN/COBOL, 소프트웨어 중심/운영체제개발, 실시간처리 - 3세대 : IC, Basic,Lisp,Pascal,PL/1, 소형화/신속화/시분할처리, 고속장치/다중처리/MIS도입 - 4세대 : LSI/VLSI, 문제지향적언어, 극소형화/대형화/PC대중화/공장자동화/사무자동화, 인공지능/가상기억장치/마이크로컴퓨터/데이터통신발달 - 5세대 컴퓨터 : 인공지능(AI)의 연구분야인 자연어 처리, 로봇 운영, 전문가 시스템(Expert system) 고해상도 영상 처리 등을 가능하게 함 4) 처리 속도의 단위 - ms (milli second) 10-3 - s ( micro second) 10-6 - ns (nano second) 10-9 - ps (pico second) 10-12 - fs (femto second) 10-15 - as (atto second) 10-18 5) 기억 용량 단위 - KB (kilo byte) 103(210) - MB (mega byte) 106(220) - GB (giga byte) 109(230) - TB (tela byte) 1012(240) 6) 처리 능력에 따른 컴퓨터의 분류 ㅇ 개인용(Personal) -> 미니(Mini) -> 대형(Main Frame) -> 초대형(Super) ㅇ 개인용 컴퓨터 - Micro Computer, 작업단위(Word)별로 8bit > 16bit > 32bit > 64bit 점차 고도화 - 구분 : DeskTop, 휴대용 컴퓨터(LapTop, NoteBook, PalmTop 규모가 작아지는 추세) - PDA(Personal Digital Assistant) : PalmTop의 일종으로 개인정보관리를 위한 개인용 디지털 비서로서 전화번호, 계산기능, 달력등의 정보를 제공함 ㅇ MIPS(Millions of Instruction Per Second) : 1초당 처리되는 명령어의 수를 나타냄 ㅇ 인공지능(AI, Artificial Intelligence) : 인간이 사용하는 자연어에 응답할 수 있는 기능, 또는 패턴 인식능력, 추론과 학습기능 등 인간의 지능에 관련된 특성을 가진 것 ㅇ 마이크로프로세서(Microprocessor) : 연산과 제어기능을 가진 회로가 한개의 IC로 구성되어 크기가 작고 값이 싼 회로로서, 마이크로컴퓨터는 통상 마이크로프로세서와 기억장치, 입출력장치로 구성된다. ㅇ RISC(Reduced Instruction Set Computer) : 주로 워크스테이션에 장착되는 칩으로 복잡한 명령어를 없앰으로 프로세서의 처리 속도를 증진시킨다. - 장점 : 설계와 생산이 비교적 덜 복잡하다. - 단점 : RISC는 제고오디는 명령어 수가 적어 다른 기능들을 보충하기 위해서는 프로그램의 길이가 길어진다. 7) 처리되는 자료의 유형에 따른 컴퓨터의 분류 ㅇ 일반 범용 컴퓨터 - Digital Computer(숫자, 문자 입력, 사칙연산, 논리연산) ㅇ 특수 목적용 컴퓨터 - Analog Computer(온도, 전압등 연속적 물리량 입력 -> 곡선, 그래프 출력) - Hybrid Computer(디지털/아날로그 합성, 변환기를 통해 아날로그/디지털 상호 변환) 3. 정보 처리 환경 1) 정보 처리 방식 ㅇ 정보의 종류(문자, 그림, 소리, 영상) -> 다양한 입력장치(키보드, 스캐너, 마이크, 디지털 비디오) ->디지털화 -> 처리/기억장치(CPU->RAM->HDD) -> 출력장치(모니터, 프린터, 스피커) 2) 정보 표현 기술 ㅇ 부호(Code)화 방식 - 하나의 정보를 각각 대응되는 숫자로 표현(Binary, Octal, Hexa Digit) - 논리연산에 적합, 파일 용량 적고 기계 내부처리 및 고속화 가능 ㅇ 이미지(Image) 방식 - 입력장치를 이용 직접 도형, 화상의 입력 - 아날로그방식 : 정보를 주파수와 진폭의 크기로 표현(TV방송, 복사기, 사진기) - 도트 패턴방식 : 고속 팩시밀리에 이용, 정보의 변질 방지, 부분 편집 용이 ㅇ 하이브리드 방식 : 부호방식과 이미지 방식의 혼합 3) 컴퓨터 시스템의 변천과 특성 ㅇ 비집중처리 시스템 - 초기의 정보처리 시스템 형태로 공장에서 만들어진 데이터를 보조기억장치에 담아 본사 또는 지점으로 가져 간 후 자료를 읽어서 처리 - 단순 응용 프로그램 사용, 컴퓨터의 독립적 운용, 업무량 증가시 컴퓨터 숫자 증대 ㅇ 집중처리 시스템 - 중앙컴퓨터에 모든 사용자 단말을 연결하여 집중처리 - 비집중처리에서 집중처리로의 변환 . 사용자 측면 : 시스템 내용 복잡, 데이터 중복, 각 지역간의 효율적 집중제어 필요 . 하드웨어 측면 : 컴퓨터의 고성능화, 멀티프로그래밍 기능, 데이터 통신기술 진보 - 집중처리 시스템의 문제점 . 사용자 프로그램 개발 : 중앙 전산요원 개발 전담, 소프트웨어 개발 저 생산성, 수준 높은 전산요원 부족 . 시스템 사용상 : 컴퓨터 장애 대책, 중앙 컴퓨터 부하 집중 . 운영상 : 시스템 용량 제한, 데이터 보관, 막대한 비용 ㅇ 분산처리 시스템 - 분산화 요구 증대 : 집중처리 문제점 해소, 특정 부문 소규모 적용 업무를 신속 정확하게 개발 실행코자 함 . 컴퓨터 하드웨어 비용 저하, 분산처리를 위한 데이터 통신기술과 LAN의 등장 . 여러 대의 컴퓨터를 서로 연결하여 업무 병행 처리 - 분산처리시스템 특성 . 각 부분 관리자의 책임감, 만족감 상승 . 유연성, 신뢰성, 확장성 우수 . 각 사용자 특유의 문제 처리 용이 . 조직 전체에 융통성 부여 ㅇ 분산처리 형태 - 분산 데이터 입력 : 데이터 발생 현장에서 정확한 데이터 입력 가능 - 계층형 분산처리 시스템 - 수평형 분산처리 시스템 4. 컴퓨터 설치 환경과 대책 1) 컴퓨터 설치 환경 - 전원 : AC 220v(편차 10% 이내), 60HZ(편차 2-4%), 일정한 전압 공급 필요 - 전기적 잡음 적은 곳(외부 전기 신호 차폐 시설) - 진동, 물리적 충격 피할 것 - 직사광선, 난방기, 습기 많은 곳 피하고 통풍 잘 되는 곳 - 먼지, 불순물 적고 평평한 장소 2) 컴퓨터 주변 환경 ㅇ 문서처리 환경 조성의 필요성 - 작업자의 심리적 안정성, 쾌적한 환경조성을 위한 주변 환경 개선 필요성 - 전자기기로 인한 유해 전자파, 소음 등의 문제점 개선하기 위함 - 모니터 등에서 발생하는 VDT 증후군 방지하기 위함 ㅇ 장시간 컴퓨터 사용에서 오는 직업병 - VDT 증후군 - 키보드 사용에 따른 어깨, 손가락 부위 손상 - 전산전문직의 업무 부담감에 의한 Techno Stress ㅇ VDT(Video(Visual) Display Terminal) 증후군 - VDT의 전자파에 장시간 노출됨으로써 입게되는 새로운 직업병 - 시력장애(시력 저하, 두통, 스트레스, 어지럼증 등) - 임신/출산장애 : 여성의 경우 빈혈, 생리불순, 유산 등 발생 가능 ㅇ 모니터 사용법 - 상하좌우 각도 조절이 용이 할 것 - 모니터 보안경 사용(빛 반사 막음) - 적당한 밝기(내용 읽기 좋은 정도) - 눈 보다 약간 낮게( 10 - 20도 정도) 놓고 약 40-50cm 떨어지게 할 것 ㅇ 키보드 사용법 - 자판의 문자 선명, 빛 반사 없는 것 - 키 누를때 부드럽고 저항감이 없으며 크기가 적당 할 것 - 키보드의 경사 각도 조절 가능할 것( 5 - 15도, 손목 보호) - 키 보드의 높이는 팔꿈치 위치와 같거나 약간 낮을 것 ㅇ 이상적인 작업 자세 - 화면을 향한 눈 높이 : 화면 보다 약간 높을 것 - 화면과의 거리 : 40 - 50 cm가 적당 - 의자 : 너무 낮지 않으며 팔이 심장보다 높지 않을 것 - 팔은 겨드랑이와 수직, 팔꿈치는 90도가 적당 - 손등 : 팔과 수평을 유지할 것 - 의자 : 깊숙히 앉아 등받이에 닿게 할 것 - 무릅 각도 : 90도 유지 - 원고대 : 모니터 오른쪽 50cm 이상 떼어 놓을 것 ㅇ 전자파 노출 감소방안 - 일정거리 이상 떨어져 사용(모니터 60cm, TV 2m 이상) - 사용하지 않는 전기제품의 전원 플러그 뽑을 것, 특히 취침시 - 사용 시간 및 횟수의 제한 : 장시간 노출 회피 - 전자파 저방출 제품 선택 - 모니터 배치 : 측, 후면 1m 이상 떼어 놓을 것 ㅇ 올바른 건강 관리법 - 올바른 타자 기술과 자세로 작업에 임할 것 - 피곤하거나 일정 시간 지나면 적당히 휴식 할 것(몸의 완전한 이완 필요) - 의자에서 할 수 있는 간단한 체조 동작을 익힐 것 ㅇ 문서 작성시 작업시간 배정 - 1시간에 10-15분 휴식, 일일 4-5시간, 주 5일 작업 ㅇ 감각 온도(ET, Effective Temprature) - 사람의 체온 때문에 주변의 물리적 온습도를 그대로 느끼지 않고, 체온과 기류상태와 연관하여 물리적 온습도를 보다 높게 또는 낮게 느끼는 것 3) 운영장치 ㅇ AVR : 자동전압조절기, 일정한 전압 유지 ㅇ UPS : 무정전 장치, 일정한 전압 유지, 정전시 밧데리를 이용, 일정 시간 전압 공급 CVCF : Constant Voltage Constant Frequency ㅇ 항온항습기 : 일정한 온습도 유지 ㅇ 에어크리너 : 공기정화기 5. 시스템 평가 ㅇ 시스템 기능과 성능의 평가 - 기능 평가 : 요구되는 기능의 정확한 수행 여부 평가 - 성능 평가 : 운영 스케줄대로 수행할 수 있는지 평가 ㅇ 신뢰성 평가 - 시스템이 얼마나 고장 없이 많은 작업을 처리하는지를 평가 - 평균 고장 시간(MTBF, Mean Time Between Failure) : 고장 완료로 부터 다음 고장 발생까지 작업이 가동중인 시간의 평균치 - 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair) : 시스템 고장으로 인해 작업하지 못한 시간의 평균치 - 신뢰도 : 전체 시간(운영시간) 중에서 가동중인 시간의 비율 ㅇ 성능 평가를 위한 검토사항 - CPU 속도 및 기억용량 - 파일의 편성과 액세스 방식 - 파일 장치의 속도 구성 - 업무 프로그램 구조와 사용 언어 - 업무 프로그램의 다중도 및 우선 순위 - 입출력 장치의 속도, 보조기억장치 성능 6. 컴퓨터 바이러스 프로그램 ㅇ Computer Virus란 ? 컴퓨터에서 수행되는 일종의 프로그램으로 자신을 다른 곳으로 복사시키는 능력이 있는 프로그램으로써, 데이터를 치명적으로 손상시키거나 운영체제를 방해하는 불법작인 프로그램을 말하며 크게 부트 바이러스와 파일 바이러스로 나눈다. - 부트 바이러스 : 디스크를 부팅시킬 때 감염되는 바이러스 - 파일 바이러스 : 파일을 실행시킬 때 다른 곳으로 전염되는 바이러스 ㅇ 바이러스 침투에 의한 파괴 가능 지역 - 컴퓨터 환경을 저장하는 CMOS RAM - 디스크 정보 영역인 분할영역, 부트영역, 파일 할당표(FAT) - 실행파일(EXE, COM)이나 데이터 파일, 디스크 전체 - 메모리 영역 등 프로그램으로 접근할 수 있는 모든 영역 ㅇ 바이러스 감염 증상 - CMOS RAM 내용이 지워지거나 하드디스크 분할 정보가 파괴됨 - 부트 색터의 내용이 파괴됨 - 시스템 수행 속도가 갑자기 느려거나 파일 크기, 날자 등이 바뀌어져 있음 - 파일이 비정상적으로 작동, 디스크가 자동 포맷, 실행파일에 이상한 문자가 발견됨 - 파일을 제대로 읽지 못하거나 기본 메모리 크기가 줄어듬 ㅇ 바이러스 예방책 - 플로피 디스크의 쓰기 방지 탭사용 - 새로운 프로그램 사용시 바이러스 check 먼저 실시 - 주요 파일의 속성을 읽기 전용으로 바꾸기 - 주요 자료 복사 보관, 최신 버젼의 백신 프로그램 사용