[컴활 1급 필기] 1과목 개념 요약(1)HW/CPU/주기억장치/보조기억장치/메모리/메인보드 (1강 ~ 6강)

균쌤 유튜브 강의 참고

1강 ~ 6강

기본개념

H/W(하드웨어): 장치

S/W(소프트웨어): 프로그램 또는 애플리케이션

 

처리능력분류 : 슈퍼 / 메인 / 미니 / 마이크로

팸톱 : 스마트폰 및 PDA (손으로 쥘 수 있는 컴퓨터)

웨어러블 : 입을 수 있는 컴퓨터

 

디지털 컴퓨터 : 논리회로 사용, 전자시계, 계산해야 하고, 느리지만, 정확

아날로그 컴퓨터: 증폭회로 사용, 바늘시계, 디지털과 반대, 빠르지만, 정확하지 못함

하이브리드 컴퓨터: 디지털 + 아날로그의 장점

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HW - CPU

CPU(중앙처리장치)

레지스터, 연산장치, 제어장치로 구성

 

레지스터: CPU 내부의 임시 기억장치(속도가 빠름)

연산장치: 가산기 - 덧셈

                보수기 - 보수하여 뺄셈

                누산기 - 연산결과 일시 기억

                상태 레지스터 - 상태 정보 기록

제어장치: PC(프로그램 카운터) - 다음에 수행할 명령어 번지(주소) 기억

                명령레지스터 - 명령어의 내용 기억

                해독기 - 명령어 해독

                부호기 - 해독된 명령에 따라 각 장치로 보낼 제어신호 생성 

                그 외 MAR, MBR 등등이 있음

 

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HW - 주기억장치

<의자 만들기>

1. 창고에 있는 재료 꺼내기

2. 재료를 작업대로 올리기

3. 재료를 가공하기

 

<프로그램 처리>

1. 보조기억장치에 있는 프로그램 꺼내야 함

2. 프로그램을 주기억장치로 불러오기(LOAD)

3.(CPU가) 프로그램 처리(Processing) 

 

RAM(Random Access Memory): 휘발성, 실행되는 프로그램을 보관하는 일종의 작업대 역할

         SRAM: 빠르고, 집적도 낮고, 재충전 X

         DRAM: 느리고, 집적도 높고, 재충전 O

*집적도: 한 개의 집적 회로에 편성되어 있는 소자(素子)의 수.(밀도?라고 생각)

 

ROM(Read Only Memory)-BIOS

• 메인(마더) 보드에 반도체 형태로 위치함
• HW와 SW의 정보 전달의 매개 역할을 하는 일종의 펌웨어
• CMOS SETUP으로 값을 수정할 수 있음
• 비휘발성
• 전기 신호를 이용한 플래쉬메모리(EEPROM)를 이용

ROM(Read Only Memory)-BIOS의 역할

• 부팅 시 가장 먼저 동작하며 POST(자체진단)함(Power on self test)
• BIOS에는 날짜, 전원관리, 부팅순서, 시스템 암호, 기본글꼴, 칩셋정보, PNP(plug and play), 하드디스크타입, 안티바이러스 등의 정보를 가지고 있음.

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HW - 보조기억장치

보조기억장치의 목적

- 데이터를 저장하는 창고 역할(비휘발성)

 

보조기억장치의 종류

• SSD: 셀을 이용하여 데이터 저장, HDD보다 작고, 가볍고, 빠르고, 성능 좋음. / 비용이 비쌈
• HDD: 트랙과 섹터를 이용하여 데이터 저장, 충격에 약함.
• CD-RW: 1000회 정도 재저장 가능, 650~700MB 저장 가능
• DVD: 4.7~17GB 저장가능
• Blu-ray: 25~50GB 저장가능

보조기억장치의 추가기능

• 파티션(Partition): 하나의 기억공간을 분할하여 여러공간으로 사용하는 것. 파티션 후 포맷을 해야 사용가능
• 포맷(Format): 모두 지우고 초기화하는 행위, 파일 시스템, 레이블, 빠른 포맷을 지원
• RAID: - 스트라이핑(데이터를 여러 디스크에 나눔) 

                  - 미러링(데이터를 2개 디스크에 동일하게 기록)

하드디스크 연결방식(Interface)

병렬 방식: P-ATA, IDE, EIDE

직렬 방식: S-ATA:

                    - 핫플러그: 전원이 들어온 상태에서도 장치를 연결/분리할 수 있는 기술

                    - 핫스왓 지원: 전원이 들어온 상태에서도 장치 교체할 수 있는 기술

                    - 병렬보다 빠름

 

 

 

 

 

 

 

 

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HW - 기타메모리

캐시메모리: SRAM을 이용하여 CPU와 주기억장치 사이의 속도차이를 극복함

가상메모리: 보조기억장치를 주기억장치처럼 사용하는 메모리(주기억장치 용량이 부족하니 보조기억장치에서 CPU로 가야겠다!)

플래시메모리: MP3나 디지털카메라 등에서 사용되는 일종의 EEPROM(전기신호 이용), 소비전력이 작다(들고 다녀야 하니까)

버퍼메모리: 데이터를 일시적으로 저장해 속도차이 해결

연상메모리(연관메모리): 내용참조(매핑방식), 주소가 아닌 내용을 참조. (나머지 위의 메모리들은 다 주소 참조 방식)

 

Q. RAM 용량 부족시 해결방법? 

작업대에 올려져있는 것 치우자!

불필요한 프로그램 종료(O)

불필요한 자동시작 프로그램 삭제(O)

시스템 속성 창에서 가상 메모리 크기 적절히 조절(O)

휴지통에 있는 파일 삭제(X) -> 이건 보조기억장치의 공간을 확보하는 방법 

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HW - 메인보드와 기타

메인보드

: 컴퓨터를 구성하는 모든 장치들이 연결되는 기판

     칩셋: 메인보드에 장착된 장치를 제어함. 

     버스: 제어신호, 데이터, 주소 전송에 사용되는 일종의 통신 통로

            - 내부버스: 레지스터 <---> 레지스터

            - 외부버스: CPU <---> 주변장치

            - 확장버스: 메인보드 <---> 추가장치(PCI)

 

 

포트

: 외부장치를 연결하기 위한 접속 부분(컴퓨터 뒷면)

       PS2: 마우스와 키보드를 연결하는 포트

       VGA, DVI, HDMI, DP: 영상 기기를 연결하는 포트

       Ehternet(LAN): 이더넷(LAN) 케이블을 연결하는 포트

       USB(Universal Serial Bus): 127개의 주변기기 연결 가능, 직렬 포트보다 더 빠른 직렬 연결방식, PnP의 지원으로 별도의 설치 없이 사용 가능(걍 꽂으면 된다), USB 3.0 = 파란색 (버전을 색깔별로 구분한다.)

 

 

 

채널과 인터럽트

채널: CPU로부터 제어권한을 위임받아 CPU와 입출력장치 사이의 속도차이 문제를 해결

인터럽트: 작업 중 예기치 않은 상황이 발생되면 일시적으로 중단하고 발생된 상황을 처리한 뒤 실행 중인 작업으로 복귀하여 계속 처리하는 것

                외부 인터럽트: 전원, 입출력장치, 타이머 등 외부적인 요인에 의해 발생

                내부 인터럽트: 잘못된 명령 및 데이터 사용 시 발생되는 일종의 트랩

                소프트웨어 인터럽트: 명령의 요청에 의해 발생

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