컴퓨터, 컴퓨터과학, 컴퓨터 시스템

1. 컴퓨터

 

 

- 데이터 처리기

입력 -> 처리 -> 출력 

 

- 프로그램이 가능한 데이터 처리기 

프로그램이 가능한 자료 처리기이다. 단순히 입력에 의해서만 결정되는 것이 아니라 프로그램에 의해서도 정의됨 

 

프로그램이란?

- 컴퓨터가 데이터를 어떻게 처리할지를 알려주는 일련의 명령어 집합 

- 처리 가능한 작업의 유형과 연산의 집합을 결정

- 컴퓨터 -> 특수 목적의 작업을 처리하는 기계가 아니라, 다양한 형태의 작업을 수행할 수 있는 범용의 기계

- 프로그래밍 과정의 결과물

  - 1. 주어진 문제의 해결 방법과 절차를 찾는다 -> 알고리즘 

  - 2. 그것을 적절한 언어로 처리하기

 

컴퓨터의 장점 

- 신속한 처리 

- 처리 결과의 정확성: 항상 정확한 결과 생성 

- 자동화 

- 대용량 

 

 

2. 컴퓨터 과학

 

컴퓨터과학이란 

- 컴퓨터 제작과 관련된 학문 ? 

- 데이터 표현, 저장, 조작, 검색과 밀접히 관련된 분야 -> 데이터의 획득, 표현, 처리, 저장, 통신, 접근을 위한 방법들의 실행 가능성, 구조화 등 

- 컴퓨터, 데이터, 프로그램, 알고리즘에 대한 분야 

- 알고리즘과 관련된 이슈를 다루는 학문 -> 주어진 문제를 해결하기 위한 처리 과정을 절차적으로 나열한 명령어들의 집합 

 

 

 

컴퓨터 과학의 특성 

- 비교적 짧은 역사, 빠른 변화 및 엄청난 영향력 

- 다른 분야와의 밀접한 연관 -> 폭 넓은 연구/응용 범위 

 

 

 

3. 컴퓨터 시스템

시스템 -> 상호작용하고 유기적으로 얽혀 있는 생태계 

- 하드웨어

- 소프트웨어

- 데이터

- 사용자 

 

 

 

하드웨어

- 기계를 구성하고 있는 모든 물리적인 기계장치

- 핵심장치 -> 폰 노이만 모델에서 제시한 4개의 서브시스템이 해당

- 폰 노이만 모델 :

  - 컴퓨터의 내부 구조와 처리 과정을 정의한 모델 

  - 오늘날 대부분의 컴퓨터 

   

- 기억장치 -> 주기억장치, 보조기억장치 

- 산술논리연산장치 -> 산술연산과 논리 연산의 수행을 통해 직접적인 데이터 처리가 이루어지는 장치 

- 제어장치 -> 컴퓨터의 기억장치, ALU, 입출력장치의 동작을 제어하는 장치 

 

- 폰 노이만 모델의 주요 개념 

1. 내장 프로그램 

  - 실행될 프로그램은 메모리에 저장되어야 한다 

  - 초기 컴퓨터에서는 데이터만 메모리에 저장되고, 프로그램은 컴퓨터 외부에 표현 

  - "프로그램과 데이터가 동일한 형식으로 메모리에 표현된다" -> 비트 패턴 

 

2. 프로그램은 유한 개의 명령어의 나열이다.

  - 미리 정의된 기본 명령어의 유한 개의 조합으로 구성된다. 

  - 메모리에서 한 번에 하나씩 명령어를 가져와서 해석하고 실행한다. 

  - 명령어의 재사용 -> 프로그래밍 작업이 간단해짐 

 

 

 

소프트웨어

- 모든 종류의 프로그램을 총체적으로 표현하는 용어 -> 명령어들의 나열, 알고리즘 

- 시스템 소프트웨어

  - 컴퓨터의 전반적인 운영 담당 -> 운영체제, 컴파일러  

- 응용 소프트웨어 

  - 사용자가 요구하는 작업을 수행 

  - 일반적인 프로그램 

 

 

데이터 

- 모든 데이터는 유형에 관계 없이 비트 패턴으로 표현 

-> 0과 1이 나열된 형태 

- 폰 노이만 모델에서는 데이터의 표현 및 저장 형태에 대해서 정의하지 않음 

 

 

 

 

사용자 

 

 

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참고자료: 컴퓨터과학개론(이관용, 정광식 공저, KNOU press 출판)