■ 전자계산기의 개요
1. 전자계산기(EDPS)의 개요
- 단순한 수치계산뿐만 아니라 수치계산, 자동제어, 자료처리, 사무 관리, 경영, 과학, 기술분야등 많은 양의 자료를 처리하고 신속한 정보를 제공하는 장치
- EDPS : Electronic Data Processing System
(전자 자료 처리 조직체)
- 특징) 신속성, 정확성, 대량성, 호환성, 자동성, 범용성, 신뢰성, 판 단기능
※ 창조성,인간관계,감정성 ×
2. 전자계산기의 발달 과정<역사>
| 기 계 명 | 제 작 자 | 특 징 | |
| 기계 | 수판 가산기(+,-) 승제산기( *, /) 차분기관,해석기관 천공카드(PCS) |
파스칼 라이프니츠 바베지 홀러리스 |
최초의 기계식 계산기. 톱니바퀴식 가산기에 곱셉, 나눗셈 기능 추가 유효숫자 5자리의 함수표 계산 일괄처리 방식의 효시. 펀치카드 |
| 전기 | 마크원(Mark-1) | 에이컨 | 최초의 전기기계식 자동계산기 |
| 전자 | 에니악(ENIAC) 에드삭(EDSAC) 에드박(EDVAC) 유니박(UNIVAC) |
에커드&머클리 모리스&윌크스 에커드&머클리 ″ ″ |
최초의 전자계산기. 외장방식. 프로그램 내장방식을 2진법 채택 프로그램 내장방식과 2진법 사용 최초의 상업용 컴퓨터 |
☞ 프로그램 내장방식
- 컴퓨터의 기억장치에 필요한 명령이나 자료를 미리 저장해 두고
이를 해독하여 자동으로 처리하는 방법. '폰 노이만'이 고안
3. 전자계산기의 세대별 특징
| 구분 | 1세대 | 2세대 | 3세대 | 4세대 |
| 연산 속도 |
㎳(10-3) 밀리초 |
㎲(10-6) 마이크로초 |
㎱(10-9) 나노초 |
㎰(10-12)/fs(10-15) 피코초/펨토초 |
| 회로 구성 소자 |
진공관 | 트랜지스터 TR |
집적회로 IC |
고밀도집적회로.LSI 초고밀도집적회로VLSI |
| 기억 장치 |
수은지연회로 | 자기코어 | 자기드럼 자기디스크 |
반도체 |
| 개발 언어 |
기계어 어셈블리어 (하드웨어 중심) |
FORTRAN, COBOL,ALGOL (소프트웨어중심) |
BASIC,PL/1 LISP,PASCAL (구조적 언어) |
ADA (문제지향언어) |
| 특징 | 하드웨어 개발에 치중 에니악 유니박-Ⅰ |
고급언어 중심 온라인 실시간처리 유니박-Ⅱ |
TSS,.운영체제도입다중프로그래밍방식, | .마이크로프로세서 개발.인공지능(AI) .가상 운영 체제 .지능 단말기 .네트워크의보편화 |
☞ 밉스(MIPS - Million Instruction Per Second))
- 초당 몇백만개의 명령을 수행하는가를 나타내는 처리속도 단위
4. 전자계산기의 분류
| 분류방법 | 컴퓨터 | 특 징 |
| 데이타 취급방법 에 따라 |
디 지 탈 | 숫자나 문자등 이산적인 데이타를 처리 |
| 아나로그 | 길이, 전압등 연속적인 물리량을 처리 | |
| 하이브리드 | ||
| 디지탈과 아나로그의 장점을 취한 컴퓨터 | ||
| 사용목적 에 따라 |
전 용 | 과학기술용, 군사용 등 특수목적으로 사용 |
| 범 용 | 모든 분야에 두루 사용 | |
| 처리능력 에 따라 |
초 대 형 | 슈퍼컴퓨터,고도의 과학기술 계산용으로 사용 |
| 대 형 | 은행이나 종합회사의 전산망등에 사용 | |
| 중 형 | 미니컴퓨터, 중소기업체에서 사용 | |
| 개 인 용 | 마이크로 컴퓨터, PC. 16비트,32비트등 | |
| 자료기억 형식에 따라 |
Character machine |
1문자가 7비트 단위로 구성되어 기억, 처리 되는 컴퓨터 |
| byte machin |
1문자가 8비트 단위로 구성되어 기억, 처리 되는 컴퓨터 |
|
| word machin |
word(4byte) 단위로 기억, 처리되는 컴퓨터 |
| 구분 종류 | 디지탈 컴퓨터 | 아날로그 컴퓨터 |
| 회 로 정 밀 도 입출력형식 데이터형식 출 력 형식 |
논리회로 필요한 한도까지 숫자, 문자 이산적인 데이터 숫자, 문자 |
증폭회로 0.01% 까지 전압, 전류, 길이 연속적인 데이터 곡선, 그래프 |
5. 기타 용어 설명
| 자 동 화 | 공장자동화(FA), 사무자동화(OA) 가정자동화(HA) |
| C A D (컴퓨터 이용 설계) |
건축, 기계, 전기분야의 설계에 컴퓨터를 이용하는 것 |
| C A M (컴퓨터 보조 생산 시스템) |
공장의 제조 공정을 컴퓨터를 사용하여 자동화 하는 것 |
| C A I (컴퓨터 이용 교육) |
컴퓨터와 단말기를 사용하여 대화식으로 교육하는 것 |
| C M I (컴퓨터 관리 지도) |
교육지도를 할때 컴퓨터를 이용하여 필요 한 정보를 작성, 제공하는 학습관리시스템 |
| F M S (유연성 제조 시스템) |
상황에 따라 각종 제품을 생산할 수 있도 록 생산 순서를 변경할 수 있는 시스템 |
| A I (인공 지능) |
인간의 지적 기능의 일부를 컴퓨터로 대행시키려는 연구 |
| EXPERT SYSTEM (전문가 시스템) |
전문적인 지식을 컴퓨터에 입력시켜 놓고 일반이이 이용할 수 있도록 하는 시스템 |
■ 전자계산기의 구조 및 기능
1. 전자 계산기의 구성
2. 전자 계산기의 5대 기능
입력, 제어, 기억, 연산, 출력
3. 입출력 장치
(1)입 력 장 치
| 키 보 드 | 84,86,101,103키 등. 한글2벌식, 영문 QWERTY방식 |
| 마 우 스 | 화면상의 커서를 자유자재로 이동, 그래픽에 사용 |
| 트 랙 볼 | 마우스를 뒤집은 형태, 돌출된 볼을 굴리며 작업 |
| 바코드리더 | 바코드를 광학적으로 읽음, 수퍼마켓의 POS 시스템 |
| O C R 광학문자판독기 |
특정자형으로 인쇄된 문자에 빛을 비추어 반사된 빛의 차이로 문자를 식별 (지로용지, 전화요금통지서) |
| 종이테이프 판독기 |
전신, 텔레타이프용의 기록매체, 소형컴퓨터의 입력 장치로 사용. |
| O M R 광학마크판독기 |
정해진 위치에 싸인펜으로 그린 표시를 광학적으로 읽음 (시험답안) |
| M I C R 자기잉크문자판독기 |
자성을 띤 특수잉크로 인쇄된 문자를 판독 (수표,어음,승차권) |
| 디지타이저 | 그림,챠트,도표,설계도면 등의 아날로그 값을 읽어서 디지탈 신호로 변환하여 컴퓨터에 입력시키는 기기 |
| 라 이 트 펜 | 연필모양의 감광 펜으로 반사판에 글자,그림을 입력 |
| 스 캐 너 | 그림이나 사진 등의 이미지를 입력 |
| 카드판독기 Card Reader |
카드에 천공된 자료를 판독하여 주기억장치로 전달함 호 퍼 : 카드를 처리하기 전에 쌓아 두는 곳 스태커 : 카드를 처리한 후 쌓아 두는 곳 천공카드:12개의 천공행과 80개의 천공란(80자 기록) |
(2)출 력 장 치
| 카드천공기 Card Puncher |
주기억장치내의 자료, 프로그램 등을 카드코드로 변환하여 카드에 구멍을 뚫어 주는 장치로 눈으로 식별이 가능하며 통계업무와 사무처리에 편리 |
| 종이테이프천공기 | |
| 프린터 | 충 격 식 : 도트, 활자(라인, 시리얼 프린터) 비충격식 : 감열, 열전사, 잉크젯, 레이저 |
| 화면표시장치 | 문자표시장치(CRT, 액정) 도형표시장치 |
| XY 플로터 | 그래프, 도형, 설계도와 같은 그림을 인쇄하는 장치 CAD 프로그램에서 주로 사용 |
| COM | 마이크로 필름 작성장치를 통하여 출력하는 장치 Computer Output Microfilm의 약자 |
| CAR | 마이크로 필름 입력장치. |
프린터에서 사용되는 약어
| C P S | 1초당 인쇄되는 문자의 수. 시리얼 프린터의 인쇄속도단위 |
| L P M | 1분당 인쇄되는 행의 수. 라인프린터의 인쇄속도 단위 |
| P P M | 1분당 인쇄되는 페이지의 수. 레이저프린터의 인쇄속도 |
입출력 장치의 구분
| 입력장치 | 출력장치 | 입출력 겸용장치 |
| 카드판독기 종이테이프판독기 OCR, OMR, MICR 키보드, 바코드리더 |
카드천공기 종이테이프천공기 라인프린터, CRT XY플로터 |
콘솔(console) 입출력타이프라이터 보조기억장치 |
(1) 주기억 장치
1) 자기코어
.페라이트(ferrite)라는 강자성 물질로 구성된 기억소자로 기억용량이 적고 속도도 IC보다 느려서 현재는 거의 사용되지 않고 있음
. 구동선(X선, Y선), 상태검출선, 금지선으로 구성
. 판독 후 기억된 내용이 파괴되는 파괴메모리 임(restoration time)
2) 반도체 기억 소자
| R O M (롬) |
Read Only Memory - 비휘발성 메모리 기억된 내용을 읽을 수 만 있는 메모리 전원을 꺼도 기억된 내용이 지워지지 않음(영구적) |
|
| MASK | 저장 내용을 제조회사에서 미리 입력한 롬 | |
| PROM | 사용자가 내용을 한 번 입력할 수 있는 롬 | |
| EPROM | 전기를 이용하여 내용을 지울수 있는 롬 | |
| EEPROM | 자외선을 이용하여 내용을 지울수 있는 롬 | |
| FLASH | 프로그램을 이용해서 저장 및 삭제가 가능. MP3 디카사용 | |
| R A M (램) |
Random Access Memory - 휘발성 메모리 내용을 읽고 쓸 수 있는 메모리 전원을 끄면 기억된 내용이 모두 지워짐(일시적) |
|
| SRAM (정적램) |
전류가 공급되는한 저장 내용을 계속 기억하는 램 속도가 빠르고 비쌈, 캐시 메모리에 이용 |
|
| DRAM (동적램) |
전류가 공급되더라도 일정 기간마다 내용이 지워 저 재충전(Refresh)이 필요한 램, 대부분 PC에 사용 | |
| 연상기억장치 Asociative |
Data를 읽어낼 때 Address를 지정하여 실행하는 것 이 아니고 Data의 일부를 제시하면 그 전부가 읽혀 지는 기억장치 |
| 캐시기억장치 Cache Memory |
중앙처리장치와 주기억장치 사이에 위치하며 속도차 이를 해결하여 처리속도를 빠르게 하기 위해 사용됨 |
| 가상기억장치 Virtual Memory |
보조기억장치의 일부를 주기억장치가 확장된것 처럼 할당해서 사용하는 메모리 |
기억장치의 계층적 구조
중앙처리장치 - 캐시기억장치 - 연상기억장치 - 주기억장치 - 가상기억장치 - 보조기억장치
2) 연산 장치(ALU)
: 제어장치의 지시에 따라 산술연산과 논리연산등을 수행하는 장치
| 가산기 | 누산기와 데이터레지스터에 보관된 값을 더함 |
| 누산기(ACC) | 연산의 결과를 일시적으로 보관 |
| 번지 해독기 | 번지부에 기억되어 있는 번지를 해독 |
| 부호기 Encoder |
명령을 실행하기 적합한 신호로 변환하여 각 장치로 전송하는 장치. OR 회로로 구성 |
* 레지스터
| (MBR) | 주기억장치내에 있는 데이터의 입출력기억 메모리 블럭화 |
| (MAR) | 주기억장치내에 있는 데이터의 번지, 기억되어 있는 자료의 번지를 임시로 기억 메모리 블록 주소화 |
| 명령계수기(PC) Program Counter |
다음에 실행할 명령이 들어있는 번지를 기억. |
| 명령 레지스터 (IR) |
현재 실행중에 있는 명령을 임시로 보관 |
(3) 제어 장치
: 주기억장치에 기억된 프로그램을 읽어 해독하고, 필요한 장치 에 신호를 보내어 작동시키며, 그 결과를 검사, 통제하는 장치
(4) 보조기억장치
1) 자기테이프
: 플라스틱 표면에 자성물질을 입힌 것으로 값이 싸고 많은 정보를 기억할 수 있음
2) 자기디스크
: 표면을 자성물질로 피막한 원판을 여러장 동일축에 겹쳐서 회전할 수 있게 하며 그 표면에 데이터를 기록할 수 있는 장치
* 자기테이프와 자기디스크의 비교
| 자기테이프 | 자기디스크 |
| SASD : SAM 일괄처리(Batch Processing)에 적합 변경 적은 파일에 적합 갱생시 파일 전체를 복사 가격 저렴 기록밀도 : BPI (BIT Per Inch) |
DASD : DAM, SAM, ISAM 실시간 처리(Real Time)에 적합 변경 많은 파일에 적합 해당 파일만 복사 가격 고가 TPI (Track Per Inch,1 인치당 트랙의 수) |
3) 자기드럼
.금속으로 만든 원통의 표면에 강한 자화 물질이 코딩되어 있고그 표면에 자기 헤드로 자료를 기록하거나 읽어내는 장치.
.초기에는 주기억장치로 사용, 그 후에는 보조기억장치로 사용됨
.부피에 비해 기억용량이 적고 값이 비싸 현재는 사용되지 않음.
.Access Time 은 자기디스크보다 빠름
1. 자료의 구성
| Bit | 정보표현의 최소단위. 0 또는 1 (Binary digit의 약자) |
| Nibble | 4Bit. 비트가 4개 모여 있는 것 |
| Byte | 8Bit 정보처리의 최소단위 영문자,숫자 - 1 Byte 주기억장치에서 주소의 기본단위 한글,한자 - 2 Byte |
| Word | 명령처리의 단위 HALF WORD(반단어) - 2 Byte FULL WORD(전단어) - 4 Byte DOUBLE WORD(배단어) - 8 Byte |
| Field | 특정한 의미를 갖는 항목 (Item) |
| Record | 논리레코드 - 프로그램에서 처리되는 기본단위 |
| File | 성격이 같은 레코드의 집합 |
| DataBase | 통합 운용될 서로 관련 있는 자료의 집합 |
2. 자료의 표현방식
1. 자료의 외부적 표현
(1)웨이티드 코드 (weighted)
각 자릿수마다 고유한 자리값을 갖는 코드
| BCD 2진화10진코드 |
6비트로 구성 ( 1 체크 + 2 존 + 4 디지트비트 ) 26(64)개의 문자 표현 |
| ASCII 아스키 코드 |
7비트로 구성 ( 1 체크 + 3 존 + 4 디지트비트 ) 27(128)개의 문자 표현, 퍼스널컴퓨터에서 주로 사용 미국표준코드로 데이타 통신용, 정보교환용 코드 |
| EBCDIC 확장2진화10진 |
8비트로 구성 ( 1 체크 + 4 존 + 4 디지트비트 ) 28(256)개의 문자표현. 가장 많이 사용되는 범용코드 |
| 기타 코드 | 8421, 2421, 51111, 5421, 74 |
(2) 난 웨이티드 코드 (비가중치코드)
각 자릿수마다 고유한 자리값이 없는 코드
| 그레이 코드 변환 |
입출력시 A/D 변환에 사용. 연산에는 부적당 2진수 1 ↔ 0 ↔ 0 ↔ 1 ↓ 그레이 코드 1 1 0 1 ↓ ↗ ↗ ↗ 2진수 1 0 0 1 |
| 패리티 코드 (parity) |
데이타를 전송하는 과정에서 발생하는 에러를 검 출하는 코드로 한개의 비트를 추가해서 1의 갯수 가 짝수인지 홀수인지를 검사. 1개의 에러만 검출할 수 있음 교정 불가 |
| 해밍 코드 | 에러를 검출하고 교정까지 하는 코드 |
2. 자료의 내부적 표현
1) 10진 정수의 표현
ⓐ 팩(pack) 형식
- 한 수를 4비트로 표현. 마지막 4비트는 부호비트
양수 - C (1100) 음수 - D (1101)
(예) +234 -234
| 0010 | 0011 | 0100 | 1100 |
| 0010 | 0011 | 0100 | 1101 |
| 2 | 3 | 4 | C |
| 2 | 3 | 4 | D |
ⓑ 언팩형식(존형식)
- 한 수를 8비트로 표현.(4개의 존비트와 4개의 디지트비트)
- 연산이 불가능하고 입출력을 위해 사용되는 형식
(예) +234
| 1111 | 0010 | 1111 | 0011 | 1100 | 0100 |
| F | 2 | F | 3 | C | 4 |
2) 2진 자료의 표현
- 고정소수점 데이타 형식(=정수데이타 형식) => MIPS
-부호비트는 한 비트로 양수는 0, 음수는 1로 표현
-연산속도가 빠르나 수치의 표현범위가 작음
| 부호 | 정수부 |
(예) +10 -
| 0 | 000 | 0000 | 0000 | 1010 |
부호와 절대값 - 2진수값 그대로 출력 -127-127 +0과-0표현
(예) -10
| 1 | 000 | 0000 | 0000 | 1010 |
부호와 1의 보수 - 부호비트를 빼고 0은 1로, 1은 0으로 바꿈
-(2n-1 -1) ∼ +(2n-1 -1) <-127-127> +0과-0표현
(예) -10
| 1 | 111 | 1111 | 1111 | 0101 |
부호와 2의 보수 - 1의 보수값에 1을 더함. 가장 많이 사용
-(2n-1) ∼ +(2n-1 -1) <-128-127> +0만표현
(예) -10
| 1 | 111 | 1111 | 1111 | 0110 |
3) 부동소수점 데이타 형식(=실수데이타 형식) => Flops
-연산속도가 느리나 수치의 표현범위가 큼
| 부호 | 지수부 | 가수부 |
0.00000.2321 104
2. 진법의 변환
| 2 진법 | 0과 1로만 표시 |
| 8 진법 | 0 ∼ 7 까지 8개의 숫자로만 구성 |
| 10 진법 | 0 ∼ 9 까지 10개의 숫자로만 구성 |
| 16 진법 | 0 ∼ 9 까지의 숫자와 A,B,C,D,E,F의 16개로 구성되는 수 A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15) |
(1) 집법의 변환
10진법-일상생활 수의 표현법 2진법-컴퓨터내부에서 사용
16진법- A-10,B-11,C-12,D-13,E-14,F-15
진법의 변환
1) 10진수에서 각진법으로 변환시
- 나눗셈을 하여 꺼꾸로 읽는다
(단 소숫점만 곱셈 하여 똑바로 읽는다)
예) 20을 2진수로= (10100)2 10진수 0.625를 2진수로=(0.101)2
| 2 | 20 | |
| 2 | 10 | ... 0 |
| 2 | 5 | ... 0 |
| 2 | 2 | ... 1 |
| 2 | 1 | 0 |
| 0.625 × 2 |
0.250 × 2 |
0.5 ×2 |
| 1.250 | 0.5 | 1.0 |
2) 각진수를 10진수로 변환시
- 곱셈을 한다.
① (123)10 = 1x102+2x101+3x100 = 100+20+3 = (123)10
② (1101.1)2 = 1x23+1x22+0x21+1x20+1x2-1 = 8+4+2+1+0.5 = (13.5)10
③ (73)8 = 7x81+3x80 = 56+3 = (59)10
④ (1A.B)16 = 1x161+10x160+11X16-1 = 16+10+0.6875 = (26.6875)10
3) 2진수,8진수,16진수의 상호 변환(8진수↔2진수↔16진수)
8진수는 소숫점을 기준으로 세자리
16진수는 소숫점을 기준으로 네자리
예) (100101.1011)2 을 8진수 16진수로 변환
| (100101.1011)2 =100 101 . 101 100 ˇ ˇ ˇ ˇ 4 5 . 5 4....(45.54)8 0010 0101 . 1011 ˇ ˇ ˇ 2 5 . B |
4) 진법의 사칙연산
- 덧셈
| 1101 +1011 |
73 + 35 |
19 + 17 |
| (11000)2 | (130 )8 | ( 30)16 |
- 뺄셈
1의 보수:0을1로 1을 0으로 최종올림수 발생시 더하고버림
2의 보수:1의보수 +1. 최종올림수 무시
| 111 -110 |
1의 보수 → |
111 + 001 |
2의 보수 → |
111 + 010 |
| 1000 1(1더함) 001 |
1001(1무시) |
1. 논 리 회 로
2. 부울대수
| 기본공식 | ||
| A+0=A A+1=1 ￣ A+A=A A+A=1 |
AㆍO=O Aㆍ1=A ￣ AㆍA=A AㆍA=0 |
|
| 교환법칙 | A+B = B+A, AㆍB = BㆍA | |
| 결합법칙 | (A+B)+C=A+(B+C), (AㆍB)ㆍC=Aㆍ(BㆍC) | |
| 분배법칙 | Aㆍ(B+C)=AㆍB+AㆍC, A+(BㆍC) = (A+B)ㆍ(A+C) | |
| 드모르간의 정리 | ￣ ￣ ￣ ￣ = A + B ㆍB A ㆍB A+B = A |
|
3. 응용 논리회로
(1) 조합논리회로
: 입력신호에 의해 출력 결과가 결정되는 회로로 자료를 기억하지는 못 함
| 반가산기Half Adder | 두개의 비트를 더하여 1Bit의 합(SUM)과 1Bit의 자리올림 (Carry)을 발생시키는 회로. XOR회로와 AND회로 구성 |
| 전가산기 | 두개의 반가산기와 1개의 OR게이트로 구성 |
| 디코더 (Decoder) | 2진 신호로 된 코드를 하나의 출력신호로 바꾸어 주는 해 독기로 AND회로로 구성. 입력이 n개 이면 출력은 2n개 |
| 부호기 (Encoder) |
입력되는 하나의 신호를 다음의 처리단계에 적합하도록 복수개의 신호로 바꾸어 출력하는 함. 즉 10진수를 2진수로 변환하는 회로로 OR 회로로 구성 |
| 멀티플렉서 | 여러개의 입력으로 하나의 출력을 내보내는 단일출력 |
| 디멀티플렉서 | 하나의 입력을 2n개의 가능한 출력 중 하나의 출력에만 입력의 정보를 전송하는 회로 |
☞ 반가산기의 구성
| A | B | C (자리올림) |
S (합) |
| 0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
0 0 0 1 |
0 1 1 0 |
Sum=A⊕B= AB+AB
(XOR회로)
Carry=AㆍB (AND회로)
(2) 순서논리회로
: 입력신호와 컴퓨터 내부 상태의 값에 의해 출력되는 회로로
자료를 기억할 수 있다.(반도체, 플립플롭, 레지스터, 카운터)
| 플립플롭 | 한 비트의 정보를 기억할 수 있는 최소 단위 회로 입력신호에 의해 상태를 바꾸도록 지시할때까지 현재의 2진 상태를 계속 유지하게 하는 회로 |
플립플롭의 종류 - RS, JK, T, D 플립플롭
| * RS 플립플롭 | JK플립플롭 | T 플립플롭 | * D플립플롭 | |||||||||||
| S | R | 비고 | J | K | 비고 | T | Q(T+1) | 비고 | D | Q(T+1) | 비고 | |||
| 0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
변화없음 clear set 허용안됨 |
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
변화없음 clear set 보수 |
O 1 |
Q(T) ￣ Q(T) |
변화없음 보수 |
O 1 |
0 1 |
clear set |
|||
JK플립플롭 : RS의 허용불가를 보안한 플립플롭이며 IC화 되 어 있어 가장 널리 사용됨
T플립플롭은 1개의 입력단자와 2개의 츨력단자 이며 D 플립플 롭은 출력이 입력 단자 그대로 유지
■ 프로그래밍 일반
1. 프로그램의 작성 순서 및 처리
시스템분석→입출력설계→순서도작성→프로그래밍 언어 선정→코 딩→프로그램의 입력→디버깅→프로그램 테스트→실행
2. 프로그램언어의 요건
단순하고 응용이 용이한 언어
3. 프로그래밍 언어의 분류
* 상업용 언어 : COBOL
* 과학계산용 언어 : FORTRAN
* 시스템 프로그래밍 언어 : C
* 명령언어(컴퓨터 사용자와 운영 체제 사이에서 교량역할을 하는 언어)-아직 표준화된 언어는 없다
* 대화형언어 : BASIC
* 절차적언어 : 고급언어
* 비절차적언어(결과를 얻기 위하여 사용자가 연속된 연산을 정의 하지않어도 되는 것 입출력형태만 정의하면 된다) : 질의어, 보고 서 생성기
* 응용언어 : LISP
* 객체지향적언어(해결하고자 한느 프로그램을 기능이 아닌 객체 중 심으로 해결)-C++, PASCAL, SMALLTALK, OBJECTIVE
4. 프로그램 모듈
컴파일러에 의한 방법 : 고급언어
인터프리터에 의한 방법 : LISP, BASIC
| 비교내용 | 컴파일러 | 인터프리터 |
| 번역단위 | 프로그램단위로 변환 | 줄단위로 변환 |
| 수행과정 | 함계 번역 | 줄단위 |
| 목적프로그램 | 생성 | 생성이안됨 |
| 어셈블러 | 어셈블리어를 기계어로 번역 |
| 컴파일러 | 포트란,코볼같은 고급언어를 기계어로 번역 |
| 인터프리터 | 베이직 언어와 같이 한 줄씩 기계어로 번역 목적프로그램을 생산하지 않고 번역즉시 실행됨 (BASIC, LISP, SNOBOL) |
| 프리프로세서 | 고급언어로 작성한 프로그램을 그에 대응하는 다른 고급언어로 번역 |
6. 순서도
(1) 순서도
: 컴퓨터가 처리할 업무의 처리 순서를 각 단계별로 파악하기 쉽 게 대략적 또는 세부적으로 각 단계 상호간의 유기적인 관계를 표준 기호를 사용하여 그림으로 나타낸 것
(2) 순서도의 기능
.프로그램 코딩의 기초적인 자료 .오류 수정이 용이
.업무의 내용과 프로그램을 쉽게 이해
.프로그램의 논리적인 체계 및 처리 내용을 쉽게 파악
.프로그램을 보관할 때 자료가 된다
.프로그램의 갱신 및 유지 관리가 용이하다
.문서화 하는데 있어서 근거가 된다
(3) 순서도의 종류
| 시스템 순서도 (처리순서도) |
자료의 흐름을 중심으로 하여 시스템 전체의 작업처리 내용을 종합적이고 전체적인 상태로 도시한 것 |
|
| 프로그램 순서도 |
개략순서도 | 프로그램 전체의 내용을 나타낸 순서도 |
| 상세순서도 | 코딩하면 곧 프로그램이 작성될 수 있을 정도로 상세하게 그려진 순서도 |
|
1. 순서도 기호
(5) 순서도의 기본형: 직선형 분기형 반복형
구조화 프로그래밍의 기본조건
순차구조, 반복구조, 조건분기구조 GOTO문 없는 구조
프로그래밍 절차
| 문제 분석 |
→ | 순서도 작성 | → | 코딩 | → | 컴퓨터입력 | → | 시험 운행 |
→ | 에러수정 | → | 실행 |
2. 시스템 소프트 웨어
(1) 소프트웨어의 구성
(2) 시스템 소프트웨어
1) 운영체제(os)
: 컴퓨터 시스템에 관련된 모든 자원을 관리, 제어하여 효율성을
최대로 높여주는 프로그램의 집합체
2) 운영체제의 목적
: 이용가능도 향상, 응답시간 단축, 신뢰도 향상, 처리능력 향상
3) 운영체제의 구성
ㆍ 제어프로그램
| 감시 프로그램 | 시스템 전체의 동작상태를 감독, 지원 |
| 작업관리 프로그램 | 작업의 연속처리를 위한 스케쥴을 관리 |
| 데이타관리 프로그램 | 데이터와 파일을 표준적으로 총괄 관리 |
ㆍ 처리프로그램
| 언어번역 | 사용자가 작성한 프로그램을 기계어로 번역 |
| 서비스 | 컴퓨터 시스템에서 빈번히 사용하는 프로그램들을 컴퓨터 회사에서 미리 프로그램화하여 사용자에게 제공해주는 것 |
| 문제처리 | 응용프로그램(기계중심, 처리중심, 문제중심 언어) |
4) 서비스 프로그램의 종류
| 시스템 서비스 프로그램 |
연계편집 Linkage Editor |
목적프로그램을 연결하여 실행 가능한 프로그램으로 만들어 주는 프로그램 |
| 라이브러리 | 많은 프로그램의 집합을 보관, 관리하며 항상 최신의 프로그램을 유지할 수 있도 록 도와주는 프로그램 |
|
| 사용자 서비스 프로그램 |
분류/조합 | Sort : 여러 데이터를 특정항목을 기준 으로 원하는 순서대로 정렬Merge : 여러개의 정렬된 파일을 한 개의 정렬된 파일로 만듬 |
| 유틸리티 | 작업을 원활하게 할 수 있도록 컴퓨터 회사에서 제작하여 제공하는 프로그램 |
프로그램의 실행 과정
| 원시 프로그램 (고급언어) |
→ |
번역 Compile |
→ |
목적 프로그램 (저급언어) |
→ |
연계편집 Link Editor |
→ |
실행 프로그램 (Load Module) |
→ |
로더 Loader |
→ |
실행 |
ㆍ주소지정방식
- 즉시주소 : 주소부분에 있는값이 실제 데이터(속도 빠름)
- 직접주소 : 주소부분에 있는값이 실제데이터의 주소
- 간접주소 : 주소부분의 주소가 실제데이터의 주소를 가지고 있음
- 계산에 의한 주소 : 주소부분과 특정 레지스터의 값과 연산하여 주소구함
ㆍAddress(어드레스)
- 절대주소 : 오퍼랜드(주소부)가 실제 데이터가 있는 메모리 주소(고유번지), 기억공간 낭비 심하다
- 상대주소 : 메모리 사용이 효율적
ㆍBUS : 연산장치와 제어장치간의 자료전송과 지시 신호 전달 통로
ㆍDMA : CPU로부터 입출력 지시를 받으면 CPU의 통제없이 주기억 장치와 입출력장치 사이의 직접적인 자료를 전송
ㆍ명령사이클(Instructon Cycle) : 페치사이클과 실행사이클로 구성
- Fech Cycle(페치 사이클) : 명령실행 완료후 다음에 실행할 명령을 기억장치로부터 가져오는 동작
- Excute Cycle(실행 사이클) : 명령 해독후 실행하는 단계
ㆍ인터럽트
- 하드웨어 인터럽트
- 정전(우선순위 1위) - 기계착오 인터럽트
- 외부 인터럽트 - 입출력인터럽트
- 소프트웨어 인터럽트
- 프로그램 인터럽트 - SVC(SuperVisor Call)(우선순위 가장 낮음)
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