컴퓨터조직 ITEC201 컴퓨터학개론 경북대학교 IT 대학컴퓨터학부 2014 년봄학기 2014 N Baek 1

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은경 신
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1 컴퓨터조직 ITEC201 컴퓨터학개론 경북대학교 IT 대학컴퓨터학부 2014 년봄학기 2014 N Baek 1

2 Contents ts 제08장컴퓨터조직 - computer organization Norton s Textbook - chap 06A. Types of Storage Devices 2

3 Computer Hardware 3

4 마더보드 (Motherboard) 시리얼포트 패러랠포트 사운드카드, 네트워크카드, 모뎀카드, PCI 슬롯 CPU 메모리 플라피디스크커넥터 E-IDE 커넥터 플라피디스크드라이브 하드디스크, CD-ROM, DVD-ROM 4

5 CPU Central Processing Unit 중앙처리장치 컴퓨터의두뇌역할 대형컴퓨터 PC 여러개의 CPU, 여러개의회로 기판 슈퍼컴퓨터 : 1,000 개이상의 CPU 1 개의 CPU Micro-processor 5

6 CPU 내부구조 CU: Control Unit 내부 data 의흐름을제어 ALU: Arithmetic Logic Unit 수학계산이나논리연산을담당 Register: 레지스터 CPU 내의메모리 중간계산결과를저장 매우고속의메모리 Instruction Registers Program Counters 6

7 CPU Other H/W CPU ALU 입력장치들 CU 출력장치들 메모리 저장장치들 7

8 CPU 속도 MIPS: millions of instructions per second 1 초당수행하는 CPU 명령의수 FLOPS: floating-point operations per second 1 초당수행하는소수점연산의수 고성능 / 과학기술용컴퓨터에서는더중요한척도 예 : 펜티엄 4, 3.0GHz 13,000 MIPS 1,099M FLOPS 3 billion ticks per second 8

9 마이크로프로세서 (microprocessor) PC 급 CPU (Chip) Intel processors Pentium 4, Celeron, Xeon Itanium (64bit) AMD processors Athlon, Duron Motorola processors MC680x0 PowerPC PC G3/G4 9

10 메모리 (Memory) CPU 가필요로하는 프로그램및데이터 의저장장소 메모리주소 (address): 메모리상의데이터위치 CPU와메모리의상호작용 (1) CPU가메모리에게 : 주소 217,385 번지의값을보내라. (2) 메모리가 CPU에게 : 그값은이진수로 이다. 10

11 Memory Address 11

12 RAM & ROM RAM (random-access memory): 휘발성메모리 전원이꺼지면, 내용이사라짐 ROM (read-only memory): 비휘발성메모리 값이바뀔필요가없는프로그램 / 데이터 부팅때사용하는 start-up program 저장에사용 12

13 내부버스 (Internal Bus) Internal Bus: Connect CPU and Memory 13

14 내부버스 (Internal Bus) Internal Bus (Local Bus) CPU와메모리를연결하는통로 (on the mother board) Address Bus, Data Bus, Control Bus 버스의폭 : 16/32/64 bits (1) CPU (address bus) (data bus) (2)

15 Cache Memory 캐쉬메모리의원리 대부분의 program/data 는반복사용된다 한번 RAM 에서가져온것은더빠른곳에저장하자 캐쉬메모리의분류 Level-1 1 cache(l1 cache): Inside CPU (~ 512KB) Level-2 cache (L2 cache): Outside CPU (~ 2MB) 15

16 캐쉬메모리 CPU? 캐쉬메모리 메모리 No?!!?! Yes! 16

17 Memory Hierarchy 17

18 다양한버스들 18

19 PCI PCI bus : Peripheral Component Interconnect bus 현재인터페이스의표준으로사용됨 다양한인터페이스카드를장착가능 19

20 PCI: 사운드카드 사운드카드의원리 20

21 AGP 버스 : 비디오 ( 그래픽 ) 카드 AGP (Accelerated Graphics Port) Bus 비디오카드만을위한별도의버스구조 : 고속정보전달 / 처리 deprecated 21

22 PCI Express 현재 graphic card 용으로쓰이는새로운 bus 22

23 Monitor 실제구성 : 모니터 + 비디오카드 종류 CRT (cathode ray tube, 음극선관 ) LCD (liquid crystal display, 액정디스플레이 ) PDP (plasma display panel, 플라즈마표시패널, 벽걸이 TV 용 ) 23

24 저장장치와외부연결장치 Storage Devices External Connecting Devices 24

25 저장장치의 2 가지종류 자기저장장치 magnetic storage 원천기술 : 전자기 Floppy Diskette Hard Disk 광학저장장치 optical storage 원천기술 : laser optics CD DVD Magnetic Tape 25

26 Data Retrieval e 26

27 자기저장장치 Magnetic coating on their surface magnetic coating 위에전자석 polarized magnetic coating 위에 head 전류발생 자기코팅된부분 플라피디스크 하드디스크드라이브 27

28 Formatted Disks 트랙 (track) 디스크상의동심원 플라피디스크 : 80 tracks 섹터 (sector) 트랙의분할 플라피디스크 : 18 sectors per track 보통 512 byte 단위 file read / write 의기본단위 1 byte 를고쳐도 1 sector 를 read / write 28

29 Formatted Disks 섹터 #7 섹터 #6 섹터 #5 섹터 #4 섹터 #3 섹터 #2 섹터 #20 섹터 #8 섹터 #1 섹터 #19 섹터 #9 섹터 #0 섹터 #18 섹터 #10 섹터 #17 섹터 #11 섹터 #12 섹터 #13 섹터 #14 섹터 #15 섹터 #16 트랙 #0 트랙 #1 트랙 #2 트랙 #3 트랙 #79 29

30 하드디스크 (Hard Disk) disk + driver 일체형 hard disk, hard drive 어느쪽이든같은말 80GB 이상의고용량 자기코팅된디스크 읽기 / 쓰기헤드 스핀들 ( 회전축 ) 제어용암 (arm) 밀봉용케이스 전원연결부 EIDE 연결단자 30

31 플로피디스크 회전속도 : 300 rpm (revolutions per minute) HD : high density, DD : double density HD disk 의용량 : 1.44 MB 읽기 / 쓰기헤드 회전용모터 플라피디스크의앞, 뒷면 플라피디스크드라이브 31

32 광학저장장치 레이저광선으로읽기 / 쓰기 CD, DVD 레이저빔 레이저빔 센서 센서 정반사된레이저 난반사된레이저 CD / DVD 의표면 CD / DVD 의표면 land bit = 1 pit bit = 0 32

33 광학저장장치 나선형트랙 : 고용량, 그러나저속 하드디스크에서사용하는트랙 CD 와 DVD 에서사용하는나선형트랙 33

34 Compact Disk (CD) 용량 표준형 : 650 MB / 70 min 신형 : 700 MB / 80 min, 800 MB / 90 min CD-ROM drives are slower than hard disk drives 속도 표준 : 1 = 150 KBps 2, 4, 8, 현재의최고속 : 75 = 11,250 KBps 34

35 Digital Video Disk (DVD) standard single-side : 4.7 GB double-side : 9.4 GB dual-layer layer (double-side) : 17 GB DVD 플레이어 35

36 External Connecting Devices I/O Controllers: Connecting I/O devices to the Buses Enhanced Integrated Drive Electronics (E-IDE) Parallel Ports Serial Ports Small Computer System Interface (SCSI) FireWire (IEEE 1394) USB (Universal Serial Bus) PC Cards 36

37 E-IDA deprecated floppy connector E-IDA connectors 37

38 SATA S-ATA - serial version of ATA - ATA: AT attachment standard - E-IDA is also a kind of ATA device 38

1 bit #3 0 1 1 0 bit #4 0 0 1 0 bit #5 1 1 1 1 bit

39 Parallel Ports 8 bit parallel transfer 가장많은용도 : printer 연결 byte #1 패러랠포트 bit # bit # bit # bit # bit # bit # bit # bit # 패러랠통신케이블 컴퓨터 프린터 39

40 Serial Ports 1 bit serial transfer byte serial bits 느려도좋은, 저렴한연결에사용 1 byte UART 시리얼포트 시리얼통신케이블 컴퓨터시리얼장치 ( 프린터 ) 40

41 SCSI SCSI (Small Computer System Interface) 비교적고성능의버스가필요할때사용 SCSI 방식에서는릴레이개념을처음도입해서, SCSI를지원하는주변장치는반드시입력과출력단자를모두가진다. 41

42 FireWire (IEEE 1394) 42

43 USB (Universal Serial Bus) 43

44 USB 단자들 Micro USB, B type Mini i USB, B type Standard USB, A type Standard USB, B type 44

45 PC Cards 노트북용, 신용카드모양의슬롯 PCMCIA (PC Memory Card International Association) type I : 메모리 type II : LAN 카드 type III : 소형하드디스크 45

46 SD Cards SD : Secure Digital - mobile phones, digital cameras, GPS devices, etc. standard SD, mini SD, micro SD 46

47 Copyright Notice This class is strongly requested to protect the copyright of any course materials provided in the class. Korean Copyright Law and United States Education Code prohibit the unauthorized selling and/or posting of class lecture notes on any public websites. It is also prohibited to record any course materials in any audio and/or video formats. 이과목의모든강의관련내용은강력한저작권보호를받음. 강의노트, 강의교재와이의어떠한발췌형태도공공웹싸이트에올리는것이금지되어있음. 강의를녹음 / 녹화하는것도일체금지되어있음. 47

Microsoft PowerPoint - 알고리즘_1주차_2차시.pptx

Microsoft PowerPoint - 알고리즘_1주차_2차시.pptx Chapter 2 Secondary Storage and System Software References: 1. M. J. Folk and B. Zoellick, File Structures, Addison-Wesley. 목차 Disks Storage as a Hierarchy Buffer Management Flash Memory 영남대학교데이터베이스연구실