컴퓨터

Hardware, Software • System 개념 컴퓨터 • 필요한 데이터를 • 입력 받아 • 처리하고 • 그 결과를 저장 하고 출력하는 • 전자적인 기계장치

컴퓨터 시스템의 구성요소 입력장치 처리장치 : CPU의 연산-논리장치 출력장치 통제장치 : CPU의 제어장치 저장장치 : CPU의 주기억장치 보조기억장치

중앙처리 장치 제어장치 제어장치 주기억 장치 컴퓨터 시스템의 구성요소와 기능 통신장치 입력장치 출력장치 보조기억장치

중앙처리장치 Central Processing Unit • 제어장치(Control Unit) • 연산논리장치(Arithmetic-Logic Unit) • 주기억장치(Main Memory)

CPU의 구성요소 및 기능 구성요소 기 능 명령어의 해석 제어장치 활동의 통제 CPU ( control unit) 작업순서의 지휘 자료처리 연산 논리장치 - 산술 연산작업 · (arithmetic-logic unit) 논리 비교작업 · 명령어 자료 중간결과 및 주기억 장치 , , (primary storage) 최종결과의 저장

제어장치(Control Unit) 다른 장치의 작동을 제어, 지시 명령주기(instruction cycle) 주기억장치에 저장된 프로그램을 읽고 해석 • 실행주기(exection cycle) • 해독된 명령에 따라 • 연산-논리장치를 이용하여 연산 • 입출력장치를 이용하여 입출력을 실행

연산-논리장치 산술/연산작업 논리/비교작업

주기억장치 • 컴퓨터 운영관리 프로그램 저장 • 수행중인 프로그램저장 • 처리되는 데이터 저장

보조기억 장치 • 반도체 기억장치- RAM disk • 자기테이프 (magnetic tape) • - 순차적 접근방식 • (sequential access method) • 자기디스크(magnetic disk) • - 직접 접근방식 • ( direct access method) • 광디스크(optical disk) • CD- ROM , CD-R , CD-RW

입력장치 • 인간의 자료표현방법을 • 컴퓨터가 이해할 수 있는 • 자료표현방법으로 변환 시키는 장치 • 키보드 • 마우스 • Light Pen • Scanner • 광학주사장치 (optical scanning device) • Touch Screen • Joystick • 디지타이저 • 음성입력장치

출력장치 • 컴퓨터의 처리결과를 • 인간의 시청각 신호로 나타내는 장치 • 모니터(monitor) • 화면을 여러 개의 점으로 분할 • pixel 해상도(resolution) • CRT(Cathode Ray Tube) • LCD(Liquid Crystal Display) • Plasma Screen Display • 프린터(printer) • 충격식 / 비충격식

마이크로 필름 • 플로터 ( plotter) • 음성응답 (voice response) 출력 • - 전화 자동 응답 서비스 ( ARS) • - 음성사서함 서비스 ( voice mail • system : VMS)

분류 활용분야 대형컴퓨터 (mainframe) 소형컴퓨터 중형컴퓨터 대형컴퓨터 슈퍼컴퓨터 호스트컴퓨터(host computer) 데이터베이스 서버 거래처리기 기업의 호스트 컴퓨터 미니 컴퓨터 (minicomputer) 부서용 망서버 엔지니어링용 워크스테이션 작업진단용 및 응용시스템 미니컴퓨터 슈퍼미니컴퓨터 중범위시스템 마이크로 컴퓨터 (microcomputer) 사무실바닥 설치용 (floor-standing) 책상용(desk top) 휴대용( laptop,note book, palmtop) 개인용 복수사용자용 시스템 망서버(network server) 공학, 사무 등 전문분야의 워크스테이션으로 사용 컴퓨터 시스템의 분류

컴퓨터 소프트웨어 • 시스템 소프트웨어 (system software) • 하드웨어의 효율적 사용과 컴퓨터 사용 • 상의 편의 제공 • 응용 소프트웨어 (applications software) • 사용자의 특정 업무를 처리하기 위해 • 작성된 프로그램

machine dependent language 기계어(machine language) • 컴퓨터가 직접 해석 가능한 언어 • 컴퓨터회로와 밀접한 관계 • 컴퓨터가 다르면 기계어도 달라짐 어셈블러 언어(assembler language) • 기계어와 같이 기계 의존적 • 기계어로 변환시키는 assembler 필요

문제해결의 단계적 절차가 상용어와 유사 • 절차어(procedure oriented language) • 기계독립적 컴퓨터 내부구조 지식 불필요 • 기계어로 변환 시키는 • 컴파일러(complier), 해석기(interpreter) 필요 고급언어 컴퓨터 시스템 자원 활용 측면에서 비효율적

4세대언어(fourth generation language) 고급언어보다 사용 용이 비절차언어(nonprocedural language) 객체지향언어(object-oriented language) object: 데이터와 그 데이터에 실행될 명령(절차)이 함께 묶어진 단위

언어변환과정 • 컴파일러(compiler) • 해석기(interpreter) • 어셈블러(assembler) 언어변환 프로그램 언어 변환 과정 BASIC, COBOL Source Program 기계 언어 Object program

시스템 소프트웨어 • 컴퓨터시스템의 하드웨어자원 관리 • 데이터 처리활동을 지원 • 하드웨어와 응용소프트웨어를 연결하는 • interface 역할 응용 소프트웨어 • 사용자의 특정 목적의 정보처리활동을 수행 • 워드프로세서 / 스프레드시트 / 데이터베이스

데이터의 물리적 구조 데이터는 비트(bit), 바이트(byte)의 형태로 저장 데이터의 논리적 구조 문자(character) 필드(field) 레코드(record) 파일(file) 데이터베이스(database)

필드, 레코드, 파일, 데이터베이스

파일처리시스템의 문제점 • 데이터의 중복 • 응용프로그램과 데이터의 의존성 • 데이터표준화 문제 • 기타 학적파일 (학번, 이름, 생년월일, 주소, 학과, 입학년도) 학적관리시스템 성적파일 (학번, 이름, 생년월일, 주소, 학과, 과목, 학점, 평균학점) 성적관리시스템

데이터베이스관리시스템 • Database management systems(DBMS) • 다양한 응용프로그램을 위하여 데이터베이스의 구조를 정의하고, 정의한 대로 데이터베이스를 구축하여 여러 사용자 또는 여러 응용프로그램이 이를 손쉽게 사용할 수 있도록 지원하는 소프트웨어 • 데이터베이스시스템 • 데이터베이스, 데이터베이스관리시스템, 사용자(최종사용자, 응용프로그램 개발자, 데이터베이스 관리자), 응용프로그램을 포함 • 데이터베이스관리시스템의 장점 • 데이터의 공유 • 데이터의 중복 통제 • 프로그램과 데이터의 독립 • 데이터 접근 통제, 데이터 복구 등

유형별 DBMS 특성 • 계층형(Hierarchical) 및 망형(Network) • 데이터들간의 관계를 포인터를 사용하여 물리적으로 연결하며, 계층형은 Tree, 망형은 Network 형태로 표현됨. • 관계형(Relational) • 데이터베이스는 테이블의 집합으로 정의되며, 테이블간, 그리고 레코드간 관계가 공통적으로 보유한 속성들을 통해 논리적으로 연결됨. • 객체지향형(Object-oriented) • 객체: 물리적 사물이나 추상적 개념으로, 객체식별자를 통해 고유 객체 인식 • 클래스: 동일한 속성(변수)과 행동(변수에 적용되는 함수)을 지닌 객체들의 집합 • 클래스 계층구조(Class Hierarchy) • 캡슐화(Encapsulation)와 정보은닉(Information Hiding) • 상속(Inheritance)

인사 관련 DB 급 여 파 일 복 지 파 일 종업원 레코드 1 종업원 레코드 2 종업원 레코드 3 이름 필드 주민등록 필드 급여 필드 이름 필드 주민등록 필드 급여 필드 이름 필드 주민등록 필드 급여 필드 XXXXXX- XXXXXXX XXXXXX- XXXXXXX XXXXXX- XXXXXXX XX,XXX XX,XXX XX,XXX XXX XXX XXX 논리적 데이터 요소들의 관계

논리적 데이터 요소 문자(character):하나의 문자, 숫자, 특수기호 필드(field) :여러개의 문자 집합 데이터 항목, 개체의 속성(attribute)을 나타냄 레코드(record) :하나의 개체와 관련된 필드의 집합 파일(file) :상호 관련있는 레코드의 집합 데이터베이스 :논리적으로 관련 있는 파일들의 (database)중복되지 않은 집합

파일의 분류 응 용:재고파일, 매출액파일 영속성:거래파일(transaction file), 마스터파일(master file) 내 용:프로그램파일, 데이터파일 기 타:백업파일(backup file), 역사적파일(history file)

데이터베이스 별도의 파일에 분리되어 있던 개별 데이터들을 논리적으로 결합시켜 통합저장

데이터의 개체,속성, 키 ,포인터 개체(entity) - 사물, 사람, 장소를 나타내는 실체 속성(attribute) - 개체의 특성 키(key) - 레코드를 구분 시키는 유일한 필드 포인터( pointer) - 파일이나 데이터베이스의 내용을 상호 참조하는 데 도움이 되는 키 이외의 식별필드

파일처리(file processing) 개개의 고유한 업무에 적합하도록 별도의 응용프로그램과 데이터파일을 보유 • 데이터 중복성(data redundancy) • 기억 매체 낭비 • 유지보수의 어려움 • 데이터 종속성(data dependent) • 사용자 요구에 따라 프로그램 변경 • 데이터의 비통합(lack of data integration) • 통합된 데이터 처리 어려움

사용자 1 사용자 2 사용자 N 전통적인 파일 처리 방식 응용 프로그램 1 자료파일1 자료파일 2 응용 프로그램 2 자료파일 N 응용 프로그램 N

데이터베이스 처리(database processing) 데이터베이스 논리적으로 관련 있는 레코드의 중복되지 않은 통합된 집합체 • 데이터의 중복성 제거 • 정확성 • 일관성 유지 • 논리적 관련성 • 다른 데이터베이스와 통합이 가능 • 공유가 가능

사용자 1 질의어 자료 파일 1 자료 파일 2 사용자 2 응용 프로 그램 자료 파일 N 사용자 N 데이터베이스 접근 방식 D B M S

장 점 단 점 • 데이터 중복의 감소 • 데이터 무결성 증가 • 수정용이 • 데이터와 프로그램의 독립성 • 데이터 접근의 표준화 • 데이터의 안정성 향상 • 데이터와 정보자원의 공유 • 대형 컴퓨터 환경에서 • DBMS의 구입과 운영에 • 대한 비용 • 전문가 집단의 필요 • DBMS 고장 시 취약점 DB 방식의 장단점 비교

저축 예금 프로그램 당좌 예금 파일갱신 당좌 예금 프로그램 저축 예금 파일갱신 파일처리방식 고객거래 당좌예금 처리 저축처리 대출처리 대출 파일갱신 대출 프로그램 고객명세서 고객수령 대출 분석 보고서

사용자1 사용자 2 사용자3 질의어 응용 프로그램 DBMS 자료파일 1 자료파일 2 자료파일 N 데이터베이스 방식

데이터베이스의 유형 및 구조 데이터베이스의 유형 • 운영 데이터베이스: 조직운영에 필요한 데이터 저장 • 관리 데이터베이스: 경영자와 최종사용자가 가장 필요로 하는 • 요약된 자료와 정보들로 구성 • 정보창고 데이터베이스:현재 및 과거의 데이터를 축적 • 분산 데이터베이스: 여러 지역의 작업집단이나 부서의 • 데이터베이스를 통신망으로 연결하여 구성 • 최종사용자 데이터베이스: 개인 최종사용자에 의해 개발 • 외부 데이터베이스: 조직의 외부에 존재

계층 구조 • 네트워크 구조 • 관계 구조 • 객체지향적 데이터베이스 • 데이터베이스 구조

계층 구조 초기 컴퓨터 데이터베이스 관리시스템 패키지에서 사용 루트(root) : 가장 높은 수준에 있는 데이터 원소 • 데이터의 논리적 구조가 하나의 부모와 여러 자식 • 부모와 자식관계 : 1대 1 혹은 1대 다수의 관계 • 루트 레코드로부터 찾고자 하는 레코드 까지 • 나뭇가지 를 따라 아래쪽으로 이동 • 데이터 접근 시 경로가 단 하나 • 하위에서 상위계층으로 올라가는 자료추출이 비효율적

Root 계층 DB 구조 부서 자료 요소 프로젝트 B 자료 요소 프로젝트 A 자료 요소 종업원 1 자료 요소 종업원 2 자료 요소

네트워크 구조 • 레코들간의 관계 :다수 대 다수의 관계 • 소유주와 구성원의 관계 • 하나의 소유주는 여러 구성원과 연결 가능 • 데이터 접근 시 여러개의 경로가 존재

네트워크 DB 구조 부서 A 부서 B 종업원 1 종업원 2 종업원 3 프로젝트 B 프로젝트 A

관계 구조 • 물리적 연결고리를 사용하지 않고 • 레코드간의 관계를 논리적으로 표현 • 논리적 모형 • 데이터 변경에 따른 구조적 변경 용이 • 관계를 이용하여 • 비전산원도 쉽게 데이터 추출 • 이해가 쉽고 입출력 및 처리의 용이성 • 가장 많이 이용

이름 부서번호 위치 이름 직위 봉급 부서번호 종업원번호 책임자 부서 A 종업원 1 부서 B 부서 B 종업원 2 부서 C 부서 C 종업원 3 부서 C 부서 D 종업원 4 부서 A 부서 E 종업원 5 부서 B 부서 A 부서 F 종업원 6 관계 구조 부서표 종업원표

객체지향적 데이터베이스 object-oriented database(oods) • 캡슐화(encapsulization) • 객체(object)는 • 실체의 속성과 연관성을 설명하는 데이터 값과 • 처리방법과 진행과정이 포함

객체지향적 데이터베이스의 특성 • 복잡한 형태의 데이터(그래픽,그림,소리)사용 가능 • 객체는 상속을 시킬 수 있음 • 새로운 객체는 하나 이상의 모 객체(parent object)의 • 특성을 전부 또는 그 일부를 복제함으로써 생성 가능

데이터의 중복 감소 • 데이터의 통합 데이터베이스의관리 다양한 종류의 프로그램을 많은 사용자들이 활용

데이터의 접근과 변경이 용이 • 데이터의 중복 제거 • 데이터의 일관성 향상 • 데이터의 조회나 검색을 실시간에 제공 데이터베이스 관리시스템 • 데이터베이스와 • 최종사용자 (혹은 응용소프트웨어) 사이에서 • 데이터의 저장과 검색 및 갱신을 수행하는 • 인터페이스 역할을 행하는 소프트웨어 • 프로그램과 데이터를 독립적으로 유지

데이터 사전(data dictionary) • 데이터에 관한 데이터(meta-data)를 포함하는 • 데이터베이스에 관한 정보저장 • 데이터 정의어(DDL: data definition language) • 데이터베이스의 구조결정 • 데이터사전을 통해 데이터원소와 • 데이터베이스 구조간의 관계를 규정하는 언어체계 데이터베이스의 개발 • 데이터베이스 관리자(DBA) & 데이터베이스 설계 및 분석가

데이터베이스 질의와 보고서 작성 • 데이터베이스 질의: 질의나 보고서 작성기를 • 사용하여 필요한 정보 추출 • 사용 언어: • 구조적 질의어 ( structured query language:SQL) • 예제를 이용한 질의어 (query by sample:QBE) • - 이러한 조회 언어를 통해 특별한 정보요구를 • 즉각적으로 충족시킴 • - 보고서 작성기를 통해 일정 형식의 보고서를 빠른 • 시간내에 받아볼 수 있음

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