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사이버보안 1학년 1학기/컴퓨터구조론

01. 컴퓨터 시스템과 개인용 컴퓨터

핵심만 정리할 것이니

자세한 내용은 책 또는 검색을 참고하시길바랍니다.


컴퓨터(computer)라는 용어는 "계산하는 사람"이라는 뜻에서 출발한다.

 - 항로 계산(computation)

 - 장거리 포탄의 탄착점

 - 전선 배선작업

이런 계산을 하는 사람들을 가리켜 컴퓨터라고 불렀다.

오늘날 관점에서 보면 프로그래머(programmer)였다.


백과사전의 정의는

'외부 프로그램이나 데이터 입력을 받아들여 내부 전자회로에서 자료를 계산하거나

처리해 정보를 저장하고 결과를 출력하는 기계'이다.


컴퓨터에 기본적으로 있는 요소

 1. 하드웨어

: 컴퓨터의 내부적인 동작을 담당하는 물리적인 기계 장치

프로그램에 의해 소프트웨어가 명령한 일을 수행하기 때문에 작업의 신뢰성과 효율성이 있도록 설계 및 제작해야한다.


 2. 소프트웨어 = 프로그램 = Application

: 외부적인 운영을 담당하는 논리적인 명령어들의 집합

컴퓨터가 인식할 수 있는 언어로 작성된 시스템 프로그램이나 사용자 편의를 위해 만들어진 응용프로그램들을 말한다.


3. 펌웨어(firmware)

: 하드웨어와 소프트웨어의 중간.

컴퓨터 회로의 롬(ROM) 등에 설치된 넓은 의미의 시스템 소프트웨어

또는 바이오스(BIOS) 칩에 내장되어 하드웨어를 제어하는 프로그램들의 집합


컴퓨터의 기원

인류 역사상 가장 오래된 계산도구인 주판(abacus)에서 유래되었다.


연한 주황/빨강 배경은 중요한 포인트입니다.

 년도

발명기종

명 

방식 

 1642

계산기

 프랑스 파스칼 수동기계식 계산기 (가감산)

수동기계식

 1671

계산기

 독일 라이프니츠, 수동기계식 계산기 (사칙연산)

수동기계식

 1822

 미분엔진

 영국 배비지, 최초의 자동기계식 계산기 설계

(수학계산용)

자동기계식

 1837

 해석엔진

영국 배비지. 최초의 자동기계식 컴퓨터 설계

설계 원리는 마크1에서 실현 (범용) 

자동기계식

 1936

Z1

독일 쑤저, 최초의 전기기계식 컴퓨터 제작, 특허

최초의 2진 연산방식 (범용) 

전기기계식

 1937

ABC

미국 아이오와 주립대학 아타나소프트 교수와 베리,

최초의 진공관식 계산기 2진 (수학계산용) 

진공관

 1944

 MARK I

미국 하버드대학 에이킨과 IBM 개발

최초의 전기기계식 컴퓨터로 알려짐. 10진 

전기기계식

 1944

 Colossus

영국 토미 플라워즈, 2진 연산 (암호해독용) 

진공관

 1946

ENIAC

미국 펜실베니아대학 에커트와 모클리

최초의 전자식 컴퓨터 외부 프로그램, 10진 (범용) 

진공관

 1949

EDSAC

영국 모리스 윌키스, 폰 노이만 참여

최초로 내장 프로그램 방식 채택, 2진 연산 

진공관

 1950

EDVAC

미국 에커트와 모클리, 폰 노이만 참여

애니악 개량 후 내장 프로그램 완성, 2진 연산 

진공관

 1951

 UNIVAC I

미국 에커트와 모클리

최초의 상업용 전자식 컴퓨터 

진공관

 1953

 IBM 701

미국 IBM의 상업용 컴퓨터 판매 시작 

진공관

 1964

 IBM s/360

IBM의 system/360 

IC

 1970

 IBM s/370

메인프레임의 대명사

대규모집적회로(LSI)로 만든 전자식 컴퓨터 

LSI

 1971

 inter 4004

최초의 마이크로프로세서 

 

 1976

 CRAY-I

최초의 상업용 슈퍼컴퓨터 

 


논리연산 이론

영국 수학자 부울(George Boole) -> 현대 기호논리학의 창시자

[영진전문대 블로그에서 퍼온 자료 : ]

논리 회로.docx


논리 회로.hwp



천공카드시스템

미국 역무원인 홀러리스(Herman Hollerith)가 기차표에서 착안해

1889년 최초의 통계처리 기계인 천공카드시스템(punch card system)을 발명했다.


전기기계식 컴퓨터

릴레이(relay) : 전기로 구동되는 기계식 접속장치


1번째 화살표가 릴레이가 켜질때를 표현한 것입니다.

2번째가 연결 되고 전류가 → (오른쪽) 방향으로 흐릅니다.

반대로 꺼질때는 1번째 화살표가 역방향이며 전자음이 울립니다.


최초의 버그 발견

그레이스 호퍼(Grace Hopper)박사가 마크 2를 작동 오류를 파악했는데

나방이 전선 사이에서 전기 합전이 일어나 타죽은 것이었다.

그녀는 노트에 이렇게 적었다.

'벌레가 발견된 첫 번째 실제 사례(First actual case of bug being found)'


컴퓨터 용어에서 버그(bug)

프로그램에서 부정확한 결과나 충돌을 일으키는 오류나 결함을 가리키는 말.

반대로 디버그(debug)

프로그램에서 코딩(coding)오류를 찾아 수정하는 작업을 말한다.


전자식 컴퓨터에서

프로그램 내장(stored-program)방식이란

전자계산기에 기억장치를 갖추고 연산의 순서를 부호화해 기억시킨 후

기억된 내용을 순차적으로 꺼내 명령을 해독하고 연산을 실행한다.


 개인용 컴퓨터 : 1인이 독점적인 우선권을 가지고 사용하는 컴퓨터

PC는 개인용 컴퓨터(personal computer)의 의미에서 출발했지만

지금은 데스크탑 형태의 컴퓨터를 가리키는 말로 쓰인다.


개인용 컴퓨터의 역사

년도 

기종 

설명 

비트 

 1975

 Altair 8800

 조립식 키트 형식, 최초의 상업용 개인용 컴퓨터

 8

 1976

 Apple I

 스티브잡스와 워즈니악이 개발한 개인용 컴퓨터

 8

 1977

 Apple II

 개인용 컴퓨터의 대중화

 8

 1981

 IBM PC

 IBM 최초의 개인용 컴퓨터

 8

 1983

 IBM PC XT

 IBM의 대표적인 8비트 PC

 8

 1984

 IBM PC AT

 IBM의 대표적인 16비트 PC

 16

 1984

 Macintosh

 GUI를 채택한 애플사의 개인용 컴퓨터

 16, 32

 1987 IBM PS/2 IBM PC의 후속기종 16, 32


토글(toggle): 2가지 상태나 모드 사이를 교대로 전환하는 동작

CP/M: 게리 킬달(Gary Kildall)이 만든 플로피 디스크를 제어하는 운영체제

포팅(porting): 다른 컴퓨터에서 사용되던 소프트웨어를 다른 기종으로 이식



이동용 컴퓨터의 발달 과정

순서 

컴퓨터의 종류 

특징 

 1

 데스크탑(desktop)

 책상 위에 올려놓는다는 뜻, 교류 전원을 사용하는 탁상용

 2

 포터블(portable)

 데스크탑과 차이는 바퀴로 이동시킬 수 있도록 제작

 3

 랩탑(laptop)

 무릎 위에 놓는다는 뜻, 타자기만한 크기로 배터리 사용

 4

 노트북(notebook)

 가정용이 아닌 1인 1대 개념의 개인용 컴퓨터

 5

 PDA

 디지털 개인 비서(personal digtal assistant)

전자수첩이 휴대용 컴퓨터로 발전한 경우

 6

 스마트폰

 이동전화 단말기+PDA = 휴대용 컴퓨터

 7

 태블릿(tablet)

 노트북 컴퓨터가 휴대용 수준의 이동용 컴퓨터로 발전


컴퓨터의 소형화

제약조건

 - 화면 크기

 - 배터리 용량

 - 키보드 편리성


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