컴구조+운영체제

정은지·2023년 4월 14일
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컴퓨터는 0,1로 표현된 정보만 이해한다.


간단한 컴 구조

  1. cpu(연산처리)
  • 캐시메모리라고 있는데 용량이 작음
    (캐시란.. 다음 작업 데이터를 미리 준비하는 느낌의 개념이다.)
    (ex. 브라우저에서 사용되는 캐시는 이미지가 있다.)
  1. 메모리(주기억장치)
  • 영구적으로 데이터 보관하지않음. 전기 없음 데이터 없어짐
  1. 하드디스크(보조기억장치)
  • 전원을 뽑아놔도 데이터가 살아있음
1번에서 3번으로 갈 수록 속도는 빠르고 용량은 작아진다.

CDN이 쓰는 기술 = 프록시

데이터를 미리 예측해서 가져다 놓는 것을 캐싱이라고 한다.(캐시, 캐싱 개념 따로 있는 것 같음)
프록시서버라고 또 있음. 클라이언트가 본사네트워크(?)랑 바로 소통하면 보안문제가 있으니까 프록시 서버를 중간에 놓고 데이터를 교환하기 위한 서버. 약간 보안적인 측면때문에 쓰는 느낌이였음


인프라
서버세팅하는 것.
개발한거를 돌아가게 셋팅하는거
예를 들면 개발한게 10이면 10에 맞게 환경 셋팅함.
100이면 낭비고 8면 모자르니까 맞게 셋팅해야함


운영체제가 하는 일 :
simple개념 : 컴과 사람을 연결함. 컴은 0과 1로 명령어(?)를 이해하고 이진법위에 기계어라는게 있음. 이걸 잘 해석시켜주는 친구. 글고 운영체제는 cpu 머 이런 것들을 관리함.


컴퓨터가 이해하는 정보

컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만 이해한다.
0과 1로 표현되는 정보는 2가지가 있는데 데이터, 명령어이다.

  • 데이터 : 컴이 이해하는 숫자, 문자, 이미지와 같은 정적인 정보
  • 명령어 : 데이터를 움직이고 컴을 작동시키는 정보

컴퓨터 4가지 핵심부품

  • 중앙처리장치(cpu)
  • 주기억장치(메모리)(Ram, rom도 있는데 주로 ram 쓸거임)
  • 보조기억장치
  • 입출력장치

메모리

: 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
: 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야함.
: 주소로 원하는 위치에 접근가능함.
: 가격이 비싸 용량이 적음.
: 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃음

CPU

: 컴퓨터의 두뇌
: 저장된 값을 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 장치임

CPU 구성 요소 중 가장 중요한 3가지

  • 산술논리연산장치(ALU) : 계산기
  • 레지스터 : 임시 저장 장치
  • 제어장치 : 제어신호라는 전기신고를 내보내고 명령어를 해석함. (제어신호 : 컴 부품을 관리하고 작동시키기 위한 일종의 전기신호

보조기억장치

: 전원이 꺼져도 보관될 프로그램을 저장하는 부품
: 하드디스크, SSD, USB메모리, CD-ROM과 같은 저장장치

메모리 : 현재 '실행되는'프로그램 저장
보조기억장치 : '보관할' 프로그램 저장

입출력장치

: 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
: 마이크, 스피커, 마우스 이런 것들이 잇삼

메인보드와 시스템 버스

: 메인보드를 마더보드라고도 함
: 위와 같은 컴의 핵심 부품들은 메인보드라는 판에 연결됨.
: 메인보드에 연결된 부픔들은 버스라는 통로를 통해 서로 정도를 주고 받음
: 여러 버스 가운데 가장 중요한 버스는 시스템 버스

시스템 버스는 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구성되어 있다.

cpu 구성요소 중 제어장치는 제어버스를 통해 제어 신호를 보낸다
메모리에서 읽고자 하는 주소를 주소 버스를 통해 주소를 내보낸다.

데이터


정보 단위

컴퓨터는 0과 1 정보만 이해한다. 0과 1을 나타내는 가장 작은 정보 단위를 비트라고 한다

2비트는 4가지 상태를 표현할 수 있다.
○○
○●
●○
●●
--> n비트는 2n가지 정보를 표현할 수 있다.
단위환산
1 바이트(1byte)8비트(8bit)
1 킬로바이트(1kB)1,000바이트(1,000byte)
1 메가바이트(1GB)1,000킬로바이트(1,000kB)
1 기가바이트(1GB)1,000메가바이트(1,000MB)
1 테라바이트(1TB)1,000기가바이트(1,000GB)

이진법

: 0과 1만으로 숫자를 표현하는 방법

십진법 : 0부터 9까지의 수로 모든 수를 표현함.
십진수이진수(자리올림)
11
210
311
4100
5101

0과 1밖에 모르는 컴에게 숫자를 알려주면 10을 '일영'으로 읽음.

이진수 표기법 : 숫자 10이 이진수인지 십진수인지 알 수 없음.

이진수 8 표기
1. 1000**(2)**
2. **ob**1000

이진수의 음수 표현

  • 2의 보수 사용
  • 사전적 의미 : 어떤 수를 그보다 큰 2n에서 뺀 값
  • 쉽게 표현 : 모든 0과 1을 뒤집고, 거기에 1을 더한 값
ex.
11(2)의 모든 0과 1을 뒤집이면 00(2)이고, 거기에 1을 더한 값은 01(2)이다.
즉 11(2)의 보수(음수표현)는 01(2)이 된다. 
  • 플래그 : 컴 내부에서 어떤 수를 다룰 때 음수/양수 판단하는 것

?? 자리올림이 뭐지


십육진법

  • 이진법은 0과 1만으로도 모든 숫자가 표현가능했지만 숫자의 길이가 너무 길어진다는 단점이 있음
  • 십육진법은 수가 15를 넘어가는 시점에서 자리 올림을 하는 숫자 표현 방식임
십진수십육진수
00
11
22
33
44
55
66
77
88
99
10A
11B
12C
13D
14E
15F
1610
1711

십육진수 표기법

십육진수 '15' 표기
15(1b) : 수학적 표기 방식
ox15 : 코드상 표기 방식
(+ 코드에 십육진수 많이 씀)
Tip. 십육진수 쉽게 이해하기 
: 주먹쥐었을 때가 A(=10)라고 생각해보기 

십육진수를 사용하는 이유 : 이진수<->십육진수 변환이 쉬움

십육진수를 이진수로 변환

  • 십육진수는 한 글자당 열여섯 종류(0~9, A~F)의 숫자를 표현할 수 있다.
  • 십육진수를 이루는 하나의 숫자를 이진수로 변환한다.
1(16), A(16), 2(16), B(16)를 이진수로 표현한다면!
0001(2), 1010(2), 0010(2), 1011(2)를 이어붙인 값
0001101000101011 이다~~

이진수를 십육진수로 변환

  • 이진수 숫자를 네 개씩 끊고, 끊어 준 네 개의 숫자를 하나의 십육진수로 변환한 뒤 그대로 이어붙인다.
11010101(2)이라는 인주슬 네개씩 끊으면 1101(2), 0101(2)이고
D(16)와 5(16)이므로 이를 그대로 이어 붙인 D5(16)이 십육진수이다.

0과 1로 문자를 표현하는 방법

문자 집합과 인코딩

  • 문자 집합 : 컴퓨터가 인식하고 표현할 수 있는 문자 모음
  • 문자 인코딩 : 문자를 컴퓨터가 알아들을 수 있게 0과 1로 변환하는 것
  • 디코딩 : 0과 1을 문자로 변환

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