[혼공컴운]1주차_기본미션, 선택미션

01 컴퓨터 구조 시작하기

01-1 컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유

• 컴퓨터 구조를 이해하면 문제 해결 능력이 향상됩니다.
• 컴퓨터 구조를 이해하면 문법만으로는 알기 어려운 성능/용량/비용을 고려하며 개발할 수 있습니다.

01-2 컴퓨터 구조의 큰 그림

• 컴퓨터가 이해하는 정보에는 데이터와 명령어가 있습니다.
• 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품입니다.
• CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 부품입니다.
• 보조기억장치는 전원이 꺼져도 보관할 프로그램을 저장하는 부품입니다.
• 입출력장치는 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품입니다.
• 시스템버스는 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품들이 서로 정보를 주고받는 통로입니다.

확인문제

1. 다음 설명의 빈칸에 들어갈 알맞은 내용을 보기에서 골라 써 보세요.

   💡 보기: 명령어, 데이터, CPU, 메모리, 보조기억장치

   🖥️ 컴퓨터가 이해하는 정보에는 1번와 2번가 있습니다.

   정답: 컴퓨터가 이해하는 정보에는 명령어와 데이터가 있습니다

2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품 중 명령어를 해석하고 실행하는 장치를 고르세요.
   1.보조기억장치
   2.입출력장치
   3.CPU
   4.주기억장치

   정답: 3번

3. 다음 설명의 빈칸에 들어갈 알맞은 내용을 써 보세요.

   💡 프로그램이 실행되려면 반드시 ( 빈칸 ) 에 저장되어 있어야 합니다.

   정답: 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리 에 저장되어 있어야합니다.

4. 컴퓨터의 부품과 역할을 올바르게 짝지으세요.
   1.보조기억장치
   2.메모리

   ㄱ.실행되는 프로그램 저장
   ㄴ.보관할 프로그램 저장

   정답: 1번-ㄴ, 2번-ㄱ

5. 시스템 버스와 관련하여 옳지 않은 내용을 고르세요.
   1.시스템 버스는 컴퓨터의 핵심 부품을 분리시키는 버스입니다.
   2.시스템 버스는 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구성되어 있습니다.
   3.메인보드 내부에는 시스템 버스를 비롯한 다양한 버스가 있습니다.
   4.CPU가 메모리에 값을 저장할 때 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스를 모두 사용할 수 있습니다.

   정답: 1번

02 데이터

02-1 0과 1로 숫자를 표현하는 방법

• 비트는 0과 1로 표현할 수 있는 가장 작은 정보 단위입니다.
• 바이트, 킬로바이트, 메가바이트, 기가바이트, 테라바이트는 비트보다 더 큰 정보 단위입니다.
• 이진법은 1을 넘어가는 시점에 자리 올림을 하여 0과 1만으로 수를 표현하는 방법입니다.
• 이진법에서 음수는 2의 보수로 표현할 수 있습니다.
• 십육진법은 15를 넘어가는 시점에 자리 올림하여 수를 표현하는 방법입니다.

확인 문제

1. 2000MB는 몇 GB인가요?

   💡 2000MB = (빈칸) GB

   정답: 2

2. 다음 중 옳지 않은 것을 골라보세요.
   1.1000GB는 1TB와 같습니다.
   2.1000kB는 1MB와 같습니다.
   3.1000MB는 1GB와 같습니다.
   4.1024bit는 1byte와 같습니다.

   정답: 4번

3. 1101(2)의 음수를 2의 보수 표현법으로 구해보세요.

   1️⃣ 1101 ⇒ (빈칸) ⇒ (빈칸)
   2️⃣ 1101(2)을 음수로 표현한 값은 (빈칸) 입니다.

   정답: 1번 0010(2), 0011(2) / 2번 0011(2)

4. DA(16)를 이진수로 표현하면 무엇인가요?

   💡 DA(16) ⇒ (빈칸)

   정답: 11011010(2)

5. 이진수와 더불어 십육진수가 많이 사용되는 대표적인 이유는 무엇인가요?
   1.이진수와 십육진수 간의 변환이 쉽기 때문입니다.
   2.십육진수에 비해 이진수로 표현되는 글자 수가 일반적으로 적기 때문입니다.
   3.십육진수가 십진수보다 일상적으로 더 많이 사용되기 때문입니다.
   4.컴퓨터는 이진수를 이해하지 못하기 때문입니다.

   정답: 1번

02-2 0과 1로 문자를 표현하는 방법

• 문자 집합은 컴퓨터가 인식할 수 있는 문자의 모음으로, 문자 집합에 속한 문자를 인코딩하여 0과 1로 표현할 수 있습니다.
• 아스키 문자 집합에 0부터 127까지의 수가 할당되어 아스키 코드로 인코딩됩니다.
• EUC-KR은 한글을 2바이트 크기로 인코딩할 수 있는 완성형 인코딩 방식입니다.
• 유니코드는 여러나라의 문자들을 광범위하게 표현할 수 있는 통일된 문자 집합이며, UTF-8, UTF-16, UTF-32는 유니코드 문자의 인코딩 방식입니다.

03 명령어

03-1 소스 코드와 명령어

• 고급언어는 사람이 이해하고 작성하기 쉽게 만들어진 언어입니다.
• 저급언어는 컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어입니다.
• 저급언어는 0과 1로 이루어진 명령어로 구성된 기계어와 기계어를 사람이 읽기 편한 형태로 번역한 어셈블리어가 있습니다.
• 컴파일 언어는 컴파일러에 의해 소스 코드 전체가 저급 언어로 변환되어 실행되는 언어입니다.
• 인터프리터 언어는 인터프리터에 의해 소스 코드가 한 줄씩 저급 언어로 변환되어 실행되는 언어입니다.

03-2 명령어의 구조

• 명령어는 연산 코드와 오퍼랜드로 구성됩니다.
• 연산코드는 명령어가 수행할 연산을 의미합니다.
• 오퍼랜드는 연산에 사용할 데이터 또는 연산에 사용할 데이터가 저장된 위치를 의미합니다.
• 주소 지정 방식은 연산에 사용할 데이터 위치를 찾는 방법입니다.

스택과 큐

• 스택(stack)

  • 한쪽 끝이 막혀 있는 통과 같은 저장 공간입니다.
  • ‘나중에 저장한 데이터를 가장 먼저 빼내는 데이터 관리 방식 (후입선출)’이라는 점에서 LIFO(Last In First Out, ‘리포’라고 읽습니다) 자료 구조라고도 부릅니다.
  • 예를 들어 스택 안에 1-2-3-4-5순으로 데이터를 저장하면 데이터를 빼낼때는 5-4-3-2-1순으로 빼낼수 있겠죠.

• 큐(Queue)

  • 스택과는 달리 양쪽이 뚫려 있는 통과 같은 저장 공간
  • 한쪽으로는 데이터를 저장하고, 다른 한쪽으로는 먼저 저장한 순서대로 데이터를 빼냅니다.
  • ‘가장 먼저 저장된 데이터부터 빼내는 데이터 관리 방식(선입선출)’이라는 점에서 FIFO(First In First Out, ‘피포’라고 읽습니다) 자료 구조라고도 부릅니다.