01 시작
✔️ 컴퓨터 구조 이해의 장점
- 코드가 제대로 작동하지 않는 등 문제 상황의 해결 실마리를 찾을 수 있다.
- 성능, 용량, 비용을 고려해 최적의 컴퓨터 환경을 스스로 판단할 수 있다.s
✔️ 컴퓨터 구조 지식
✔️ 컴퓨터 핵심 부품
- 중앙처리장치 (CPU)
- 주기억장치 (메모리)
- 보조기억장치
- 입출력장치
메모리
- 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품
- 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있음
CPU
- 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고 해석하고 실행하는 부품
- 산술논리연산장치(ALU): 계산기
- 레지스터: 작은 임시 저장 장치
- 제어장치: 제어 신호라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치
- CPU가 메모리에 저장된 값을
읽고 싶을 땐메모리를 향해메모리 읽기라는 제어 신호를 보냄- CPU가 메모리에 어떤 값을
저장하고 싶을 땐메모리를 향해메모리 쓰기라는 제어 신호를 보냄
보조기억장치
- 메모리는 전원이 꺼지면 저장된 내용이 날아감. 이를 보조하는 저장 장치
- 메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않음
- 예)
하드 디스크,SSD,USB메모리,DVD,CD-ROM...
입출력장치
- 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치
- 보조기억장치, 입출력장치를 주변장치라 통칭하기도 함
메인보드와 시스템 버스
- 메인보드 = 마더보드
- 메인보드: 여러 컴퓨터 부품 연결
- 시스템 버스: 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품이 서로 정보를 주고받는 통로
02 데이터
✔️ 0과 1로 숫자 표현
정보 단위
비트(bit)
- 0과 1을 나타내는 가장 작은 정보 단위
- n비트는 2^n가지 정보 표현 가능
바이트(byte)
- 여덟 개의 비트를 묶은 단위
- 1byte = 8bit = 2^8 가지 정보 표현 가능
- 1KB = 1000byte
- 1MB = 1000KB
- 1GB = 1000MB
- 1TB = 1000GB
byte 암기법
아직도 생각나는 초등학생 때 컴퓨터 수업에서 가르쳐 주신 암기법...
까(K) 마(M) 귀(G) 털(T) 빼(P)... 🐦🪶🪶🪶
이진법
- 우리가 쓰는 숫자는 십진법으로 표현한 십진수
- 컴퓨터는 0과 1밖에 모르는 바보... 이진수로 알려줘야 함
구별을 위해 이진수는
1000_(2)또는0b1000같이 표현한다.
2의 보수
- 이진수를 음수로 표현하는 방법
모든 0과 1을 뒤집기 ➡️ 숫자 1 더하기
11101 를 음수(2의 보수)로 표현
11101 ➡️ 모든 0과 1 뒤집기
00010 ➡️ 1 더하기
00011 ➡️ 11101의 음수 !!
💡 이진수만 보고 음수인지 양수인지 구별을 어떻게 알아?
!!!!!!!!!!!!! 플래그(flag) !!!!!!!!!!!!! 컴퓨터는 플래그로 부호를 표시하고 구분함
💡 그럼 2의 보수로 언제든지 음수로 변환할 수 있겠네?
!!!!!!!!!!!!!!!! 아님 !!!!!!!!!!!!! 양수와 음수 값이 같을 수가 있음
n비트로는 한계가 있음... 흠?
십육진법
- 0~9, A~F로 정보 표시하고
- 15를 넘어가는 시점에 자리 올림해 수를 표현
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10 11 ...
십육진수는
15₍₁₆₎또는0x15와 같이 표현
-
십육진수를 이진수로 표현
각 글자를 따로 분해 ➡️ 각 수를 이진수로 표현 -
이진수를 십육진수로 표현
네 개씩 분해 ➡️ 십육진수로 변환
1A2B 십육진법을 이진법으로
1A2B➡️ 십육진수 분해
0001101000101011➡️ 이진수로 변환
0001101000101011➡️ 1A2B의 이진수!이진수를 십육진수로 표현
11010101➡️ 네 개씩 분해
11010101➡️ 각 네 개씩 십육진수 변환
D5➡️ 이어 붙이면 짜잔 십육진수 완성~~!
✔️ 0과 1로 문자 표현
문자 집합과 인코딩
문자 집합컴퓨터가 인식하고 표현할 수 있는 문자의 모음문자 인코딩문자를 컴퓨터가 이해할 수 있는 0과 1로 변환하는 과정문자 디코딩0과 1로 표현된 문자 코드를 사람이 읽을 수 있는 문자로 변환하는 과정
아스키 코드
- 아스키 문자에 대응된 고유한 수(0~127)
- 아스키 코드를 이진수로 표현함으로써 아스키 문자를 0과 1로 표현 가능
아스키 코드 중 자주 쓰는 문자 일부
| 아스키코드 | 문자 | 설명 |
|---|---|---|
| 33 | ! | 느낌표 |
| 48-57 | 0-9 | 숫자 0부터 9까지 |
| 65-90 | A-Z | 대문자 알파벳 |
| 97-122 | a-z | 소문자 알파벳 |
| 32 | 공백 (띄어쓰기) | |
| 46 | . | 마침표 (점) |
| 44 | , | 쉼표 |
EUC-KR
- 한글을 2바이트 크기로 인코딩
완성형 인코딩완성된 글자에 코드부여조합형 인코딩초성코드 + 중성커드 + 종성코드
유니코드
- 여러 나라의 문자들을 표현할 수 있는 통일된 문자 집합
UTF-8,UTF-16,UTF-32
03 소스 코드와 명령어
✔️ 소스 코드와 명령어
고급 언어사람이 이해하기 쉬운 언어저급 언어컴퓨터가 이해하고 실행할 수 있는 언어- 소스 코드가 실행되려면
고급 언어➡️저급 언어(명령어) 변환은 필수
저급 언어
기계어0과 1의 명령어 비트로 이루어진 단어
어셈블리어기계어를 읽기 편한 상태로 번역한 언어기계어와 어셈블리어 예시
0101 0101 ➡️ push rbp
컴파일 언어 & 인터프리터 언어
-
고급 언어가 저급 언어로 변환되는 방식
-
컴파일 언어
컴파일 언어컴파일 방식으로 작동하는 프로그래밍 언어컴파일코드 전체가 저급 언어로 변환되는 과정
-
인터프리터 언어
인터프리터 언어인터프리터에 의해 소스 코드가 한 줄씩 실행되는 고급 언어인터프리터소스 코드를 한 줄씩 저급 언어로 변환하여 실행- 컴파일 언어보다 느림
🚶🏻 기본 미션
p.51
- 다음 설명의 빈칸에 들어갈 알맞은 내용을 써 보세요.
프로그램이 실행되려면 반드시 ( **메모리** )에 저장되어 있어야 합니다.p.65
- 1101_(2) 의 음수를 2의 보수 표현법으로 구해 보세요.
**1101** → 모든 0과 1 뒤집기 → **0010** → 1 더하기 → **0011**🏃🏻 선택 미션
스택과 큐의 개념
p. 100
스택(Stack)
- LIFO (Last In First Out)
- PUSH 스택에 새로운 데이터 저장
- POP 스택에 저장된 데이터 꺼냄
큐(Queue)
- FIFO (First In First Out)
스택은 나중에 저장한 데이터를 가장 먼저 빼냄(LIFO)
큐는 선입선출로 가장 먼저 저장된 데이터부터 빼냄(FIFO)
