컴퓨터활용능력 1 급 ( 필기 ) 1 과목. 컴퓨터일반하드웨어 1 중앙처리장치 1. 중앙처리장치의정의와구성 중앙처리장치 (CPU : Central Processing Unit) - 중앙처리장치는사람의뇌와같이컴퓨터에부착된모든장치의동작을제어하고, 명령을실행하는장치입니다. - 중앙처리장치는제어장치, 연산장치, 주로구성된다. - 레지스터는 CPU 내부에서처리할명령어나연산의중간값을일시적으로기억하는임시기억장소입니다.( 메모리중에서속도가가장빠름 ) - 중앙처리장치의성능을나타내는단위 MIPS : 1 초당명령실행수 ( 백만단위로표시 ) FLOPS : 1 초당부동소수점연산횟수클럭속도 (Hz) : CPU 를동작시키는클럭주파수로 1Hz 는 1 초에 1 번의주기가반복됩니다.( 클럭주파수가높을수록연산속도가빠르다 )
중앙처리장치 1. 제어장치 제어장치 (Control Unit) - 입력, 출력, 기억, 연산장치의동작들을총괄, 제어하는장치 - 프로그램의명령을해독하여각장치에게처리하도록지시, 감독 - 제어신호를발생하여명령어의처리가순서적으로이루어지게함 - 프로그램카운터, 명령레지스터, 명령해독기, 번지해독기, 부호기, 메모리주소레지스터, 메모리버퍼레지스터등으로구성 중앙처리장치 1. 제어장치 제어장치 (Control Unit) MAR (Memory Address Register) MBR (Memory Buffer Register) IR (Instruction Register) PC (Program Counter) 명령해독기 (Instruction Decoder) 부호기 (Encoder) - 메모리주소레지스터 - 의주소를기억하는레지스터 - 메모리버퍼레지스터 - 를통해접근되는정보의내용을기억하는레지스터 - 명령레지스터 - 현재실행중인명령의내용을기억하는레지스터 - 프로그램카운터 ( 프로그램계수기 ) - 다음에수행할명령어의번지를기억하는레지스터 -IR 에기억된명령들을해독해서각장치에제어신호를보냄 - 명령을실행하기위한각장치에제어신호를보내는기능
중앙처리장치 2. 연산장치 (ALU : Arithmetic & Logic Unit) 연산장치 - 제어장치의명령에따라실제로연산을수행하는장치 - 산술연산, 논리연산, 관계연산, 이동 (Shift) 등을담당하는장치 - 산술연산 : 사칙연산, 고정소수점연산, 부동소수점연산등 - 논리연산 : AND 연산 ( 일부데이터삭제 ), OR 연산 ( 일부데이터추가 ), NOT 연산 ( 보수 ) 등 - 연산장치는가산기, 보수기, 누산기, 데이터레지스터, 상태레지스터, 인덱스레지스터등으로구성 주 1. ROM ROM(Read Only Memory) - ROM(Read Only Memory) 은읽기만가능, 전원이꺼져도기억된내용이보존되는비휘발성메모리이다. - 롬에는기본입출력시스템 (BIOS), 자가진단프로그램 (POST) 등이저장되어있다. - 롬의종류와특징 Mask ROM PROM (Programmable ROM) EPROM (Erasable PROM) EEPROM (Electrically EPROM) - 제조과정에서미리내용을기억시킨롬 - 한번만기록할수있는롬 - 자외선을이용하여여러번수정가능한롬 - 전기를이용하여여러번수정가능한롬 - 플래시메모리 (MP3 플레이어, 디지털카메라의저장장치 )
주 2. RAM RAM (Random Access Memory) - 읽고쓰기가자유로운 - 전원이꺼지면기억된내용이모두사라지는휘발성메모리 - 정보가저장된위치는주소로구분 - 현재사용중인데이터나프로그램저장 -RAM 의종류와특징 DRAM( 동적램 ) 콘덴서소자, 집적도높음, 재충전필요, 접근속도늦음, 가격저가, 일반적주 SRAM( 정적램 ) 플립플롭소자, 집적도낮음, 재충전불필요, 접근속도빠름, 가격고가, 캐시메모리 1. 기타 캐시메모리 (Cache Memory) - 주와 CPU 사이에위치하여두장치의속도차이를보완하는메모리 - 의 Access 횟수가줄어듦으로컴퓨터의처리속도가향상 - 자주참조되는데이터나프로그램을메모리에저장 -L1 캐시 (1 차캐시 : CPU 내부 ), L2 캐시 (2 차캐시 : 메인보드 ) CPU ( 중앙처리장치 ) Cache Memory ( 캐시메모리 ) Main Memory ( 주 )
2. 기타 연관 (AssociativeMemory) - 주소에의해접근하지않고, 기억된내용의일부를이용하여데이터에접근할 수있는메모리 -CAM (Content Addressable Memory) 이라고도함 - 가상메모리나캐시메모리의주소변환테이블에서사용된다. 3. 기타 가상 (Virtual Memory) - 보조 ( 하드디스크 ) 의일부를주처럼사용하는메모리기법 - 주보다큰프로그램을불러와실행해야할때유용 가상의특징 - 주공간확대에목적이있음 - 보조를주처럼사용. - 임의접근이가능한자기디스크를많이사용 - 가상에서주로자료의페이지를옮길때주소를조정하는데 이것을 Mapping 이라고함
4. 기타 버퍼메모리 (Buffer) - 두개의장치가데이터를주고받을때두장치간의속도차이를해결하기위해중간에데이터를임시로저장해두는공간으로키보드버퍼, 프린터버퍼등이있다 - 캐시메모리도일종의버퍼이다. 5. 기타 플래시메모리 (Flash Memory) - 읽기 / 쓰기가수만번가능한메모리 - 외부인하드디스크를대체하는데많이사용 - ROM 과 RAM 의장점을혼합한형태로, 기억된내용은전원이나가도지워지지않고쉽게읽기및쓰기가가능 -EEPROM 으로전기적으로내용을변경하거나삭제도가능 - 크기가작아서 MP3 플레이어, 디지털카메라등휴대용기기의저장장치로많이사용
1. 보조 (Auxiliary Storage Unit) 보조 - 외부라는의미에서익스터널메모리 (External Memory) 라고도함 - 주를보조해주는 - 처리속도는느리지만대용량의 - 전원이차단되어도데이터는그대로보존 - 종류 : 자기디스크, 자기테이프, 자기드럼, 광디스크등 순차접근만되는 : 자기테이프직접 ( 임의 ) 접근 : 자기드럼, 자기디스크 ( 직접 ( 임의 ) 접근은순차접근은당연히됨 ) 2. 보조 (Auxiliary Storage Unit) 자기디스크 (Magnetic Disk) 장치 - 자성을입힌금속원판을여러장겹쳐서만든기억매체, 용량크고접근속도가 빠름 - 직접접근방식 (DASD) 으로순차, 비순차처리가모두가능 - 실제사용면 : 총디스크장수 X 2 면 윗면 - 밑면
3. 보조 (Auxiliary Storage Unit) 자기디스크 (Magnetic Disk) 장치 자기디스크관련용어 - 트랙 (Track) : 회전축을중심으로데이터가기록되는동심원 - 섹터 (Sector) : 트랙을부채꼴모양으로구분한정보기록의기본단위 - 클러스터 (Cluster) : 섹터를여러개합쳐놓은단위 - 실린더 (Cylinder) : 디스크가여러장일때동일한위치의트랙의모임실린더수 = 트랙수 - 디스크팩 (Disk Pack) : 여러장의디스크를하나의축에고정시켜사용 - 탐색시간 (Seek Time) : 원하는데이터가있는트랙까지읽기 / 쓰기 (Read/Write) 헤드를이동하는데걸리는시간 - 회전지연시간 (Rotational Delay Time) : 해당트랙내에서데이터가있는섹터에헤드를위치시키는데걸리는시간 (=Search Time, Latency Time) - 접근시간 (Access Time) = Seek Time + Latency Time (Search Time) + Transmission Time 4. 보조 (Auxiliary Storage Unit) 하드디스크 (HDD : Hard Disk Drive) IDE (Intelligent Drive Electronics) EIDE (Enhanced IDE) SCSI (Small Computer System Interface) 저가에안정적이지만연결할수있는주변장치의수가 2 개로한정 528M 용량까지만사용할수있음 IDE 의확장판. 종전의단점을보완하여주변기기를 4 개까지연결가능 LBA 모드를지원해서 8.4GB 용량의하드디스크를사용할수있음 시스템구분없이주변장치를 7 개에서최대 15 개까지연결가능 빠른전송속도로주변장치의데이터를컴퓨터로전달할수있음 별도의컨트롤러가필요하고, 컨트롤러자체에프로세서가장치되어있어 CPU 에무리를주지않고데이터를처리할수있음
5. 보조 (Auxiliary Storage Unit) CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) - 대용량의데이터를기억할수있는저장매체 - 한번기록된데이터는읽기만가능 -650MB 이상의정보저장이가능한저장매체 - 하드디스크보다처리속도가느림 CD-R CD-RW DVD 데이터를한번만기록할수있는 CD 여러번에걸쳐기록과삭제를할수있는 CD 로, 데이터를담기위해서는 CD-RW 드라이브가필요 DVD 는기존의다른매체와는달리 4.7GB 의기본용량을가지며최대 17GB 의대용량데이터를기록할수있다. 6. 관련단위 관련단위 - 접근속도 레지스터캐시메모리램롬 HDD CD-ROM FDD 자기테이프 속도빠름 속도느림 - 처리속도단위 단위 ms μsnsps fs as 속도 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18
입력장치 입력장치 입력장치종류 - 키보드, 마우스, OMR( 객관식시험용답안지 ), OCR( 지로용지 ), MICR( 은행의수표 ) 등이있습니다. 터치스크린 (Touch Screen) 스캐너 (Scanner) - 모니터를손으로눌러해당지점에표시된데이터에관한선택정보를컴퓨터내부로입력하는장치로입 출력겸용의장치 - 은행의자동입 출금기기에서많이사용하고있음 - 그림이나사진과같은이미지자료를읽어컴퓨터내부로입력하는이미지입력장치 출력장치 1. 영상표시장치 ( 모니터, Monitor) CRT( 음극선관 ) - 전자총을사용하여전기신호를형광면에쏘아표시하는장치 장점 단점 - 해상도가뛰어나며표시속도가빠름 - 가격이저렴 - 발광체이므로눈이쉽게피로해짐 - 부피가크고, 전력소모가많다.
출력장치 1. 영상표시장치 ( 모니터, Monitor) LCD( 액정표시장치 ) - 노트북과같은휴대용컴퓨터, 휴대용전화기와같은각종휴대용제품의디스플레이와 PC 의모니터로사용되고있음 - 두장의얇은유리판에액상결정 (Liquid Crystal) 을넣고전압을가해화면을표시 - 현재는 TFT 방식의액정이많이사용됨 (TFT-LCD) 장점 단점 - 휴대하기가편리하고공간을적게차지 -비발광체로눈의부담이적다 - 전력소모가적다 - 각도에따라선명도가달라진다 - 화면표시속도가느리다 출력장치 1. 영상표시장치 ( 모니터, Monitor) 플라즈마디스플레이 (PDP) - 두장의유리판사이에네온또는아르곤혼합가스를채우고전압을가해가스의전자가충돌하면빛이발생하는원리를이용하여화면을표시하는장치 - 가장해상도가높지만가격도가장비쌈 해상도 전력소모 가격 PDP > CRT > LCD PDP > CRT > LCD PDP > LCD > CRT
출력장치 2. 영상표시장치관련지식 화면해상도 (Rsolution) - 영상표시장치에서화면의선명한정도를표시 - 그래픽방식의화면에서는한화면에표시할수있는픽셀 ( 화소, Pixel) 의수에 따라결정됨 - 가로픽셀수 ⅹ 세로픽셀수 로주로표시하는데 640ⅹ480, 800ⅹ600, 1024ⅹ768 등이있으며숫자가높을수록해상도가높음 출력장치 2. 영상표시장치관련지식 도트피치 (Dot Pitch) - 모니터에서표시되는픽셀 ( 화소 ) 사이의간격을의미 -mm로표시하며숫자가작을수록화면이선명해짐. - 예를들어도트피치가 0.27mm인모니터보다는 0.20mm인모니터가보다선명한화면을표시할수있음
컴퓨터활용능력 1 급 ( 필기 ) 1 과목. 컴퓨터일반하드웨어 1