[컴퓨터의 이해 1학년 공통] 1. 컴퓨터 기억장치 계층구조의 개념을 설명하시오.

소개글

[컴퓨터의 이해 1학년 공통] 1. 컴퓨터 기억장치 계층구조의 개념을 설명하시오. (A4용지 1매 내외, 배점 : 10점)
2. 운영체제는 사용자가 컴퓨터를 편리하기 사용할 수 있도록 사용자 인터페이스 및 기타 유용한 기능을 제공한다. 그 중 유용한 기능을 세 가지 조사하여 용도, 사용법, 유용성을 설명하시오. (A4용지 총 3매 내외로 작성하며, 컴퓨터를 켜고 끄는 기능이나 파일탐색기, 웹브라우저와 같은 기본적 기능은 제외함, 배점 : 15점)
3. 데이터 교환 방식에 대해서 교환 방식의 종류 및 각 교환 방식의 장단점 등을 포함하여 정리하시오. (A4용지 1매 내외, 배점 : 10점)
4. 무인자동차가 안전하게 운행되기 위해 요구되는 정보통신기술에 대해 조사하여 논리적으로 작성하시오. (A4용지 2매 내외, 배점 : 15점)

목차

1. 컴퓨터 기억장치 계층구조의 개념을 설명하시오. (A4용지 1매 내외, 배점 : 10점)

2. 운영체제는 사용자가 컴퓨터를 편리하기 사용할 수 있도록 사용자 인터페이스 및 기타 유용한 기능을 제공한다. 그 중 유용한 기능을 세 가지 조사하여 용도, 사용법, 유용성을 설명하시오. (A4용지 총 3매 내외로 작성하며, 컴퓨터를 켜고 끄는 기능이나 파일탐색기, 웹브라우저와 같은 기본적 기능은 제외함, 배점 : 15점)
1) 보안
2) 가상화
3) 클라우드 컴퓨팅

3. 데이터 교환 방식에 대해서 교환 방식의 종류 및 각 교환 방식의 장단점 등을 포함하여 정리하시오. (A4용지 1매 내외, 배점 : 10점)
1) 회선 교환 방식
2) 축적 교환 방식

4. 무인자동차가 안전하게 운행되기 위해 요구되는 정보통신기술에 대해 조사하여 논리적으로 작성하시오. (A4용지 2매 내외, 배점 : 15점)
1) C-ITS
2) ADAS

참고문헌

본문내용

1. 컴퓨터 기억장치 계층구조의 개념을 설명하시오. (A4용지 1매 내외, 배점 : 10점)
기억장치는 접근 속도, 기억 용량의 크기, 용도에 따라 레지스터, 캐시 메모리, 주기억장치, 보조기억장치로 구분한다.

레지스터는 중앙처리장치 내에 존재하며, 중앙처리장치의 처리 속도와 비슷한 접근 시간을 가진다. 그리고 캐시 메모리는 중앙처리장치가 주기억장치에 접근 시 속도 차이를 줄이기 위해 사용된다. 또한 실행 중인 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하며, 기억 용량은 적지만 접근 시간이 주기억장치보다 5~10배 정도 빠르다. 주기억장치는 중앙처리장치가 직접 데이터를 읽고 쓸 수 있는 장치로, 레지스터나 캐시 메모리보다 기억 용량이 크다. 보조기억장치는 주기억장치에 비해 접근 시간은 느리지만 기억 용량이 크다. 접근 시간은 주기억장치보다 약 1000배 정도 느리다.

기억장치의 계층 구조를 살펴보면, 위로 올라갈수록 데이터를 읽고 쓰는 접근 속도는 빨라지지만, 기억 용량은 감소하고 비트 당 저장 비용이 상승한다. 따라서 기억장치의 구성비용과 성능을 감안하여 중앙처리장치가 자주 사용하는 데이터를 상위 계층에 저장해야 기억장치를 효율적으로 사용할 수 있다.

중앙처리장치는 보조기억장치에 직접 접근할 수 없기 때문에 보조기억장치에 저장된 프로그램을 실행하려면 프로그램과 데이터를 주기억장치로 옮겨야 한다. 중앙처리장치가 프로그램과 데이터를 주기억장치로부터 처음 가져올 때는 우선 캐시 메모리로 가져온다. 왜냐하면 중앙처리장치가 필요로 하는 프로그램과 데이터가 캐시 메모리에서 발견되면 즉시 가져올 수 있어 접근 시간이 크게 단축되기 때문이다.

- 레지스터
CPU의 일부로 CPU의 동작 속도와 동기화되어 작동한다. 사용자가 값을 읽고 쓸 수 있으며 동작 속도가 매우 빠르지만 수십~수백개의 정수형과 실수형 데이터만을 저장할 수 있다. SIMD를 지원하는 CPU는 SIMD 레지스터 역시 따로 제공한다.

참고 자료

김영찬 외, 운영체제, 생능출판사, 2010.
김동구 외(2017), “V2X 기술 동향”, 한국통신학회지 제34권 6호.
박종록 외(2019), “자율주행시스템”, 한국과학기술기획평가원.
김정순 외. “유연한 접근통제를 제공하는 보안 운영체제를 위한 접근통제보안구조,” 정보보호학회 논문지, 제 16권 제 2호, pp. 55-70, 2006.
김성수 외(2001), “첨단교통정보시스템의 최적경로 알고리즘 개발”,산업기술연구.
육동형 외(2018), “자율주행차량 도입에 따른 교통 네트워크의 효율성 변화 분석연구”, 한국ITS학회 논문지.