[컴퓨터 공학 퀴즈] 3주차 (1)

이미 제로베이스 스쿨을 이수 완료 했지만, CS 공부를 다시 하고자 퀴즈 리뷰를 한다.

 

[1번] 하드웨어 종류

하드웨어란? 하드웨어(hardware)는 컴퓨터 시스템이 작동하는 데 필요한 물리적 구성 요소이다. 

중앙처리장치(CPU), 모니터, 프린터, 메인보드, 메모리, 그래픽카드, 사운드카드 등이 있다

이때 운영체제는 소프트웨어에 해당된다.

 

[2번] 주기억 장치 종류

주기억장치는 CPU가 직접 접근하여 데이터를 처리할 수 있는 기억장치(Memory) 로, 현재 수행되는 프로그램과 데이터를 저장하고 있다. 종류에는 롬(ROM)과 램(RAM)이 있다.

 

[3번] 보조기억장치 종류

하드 디스크, SSD, USB 메모리, DVD, CD-ROM 등이 있다.

 

[4번] 양자컴퓨터

1. 양자역학에서 양자얽힘, 중첩, 텔레포테이션 등의 효과를 이용해 계산하는 컴퓨터를 말한다. 기존 컴퓨터가 0과 1만 구분할 수 있는 반면, 양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 공존시킬 수 있다.
2. 무어의 법칙에 따르면, 회로 집적도가 크게 증가하여 2010년대 말 ~ 2020년대 후반 즈음에는 양자 터널링 현상이 발생하여 전자들을 통제할 수 없을 것이라고 전망되기 때문에 양자 컴퓨터는 미래 컴퓨터의 대안이 될 수 있다.
3. 큐비트는 양자 컴퓨터로 계산할 때의 기본 단위이다. '양자비트'(quantum bit)라고도 한다. 일반 컴퓨터는 정보를 0과 1의 비트단위로 처리하고 저장하는 반면 양자 컴퓨터는 정보를 0과 1의 상태를 동시에 갖는 큐비트 단위로 처리하고 저장한다.

[5번] bit

1. 8bit는 1byte이다.
2. 1바이트의 가장 큰 자리수를 담당하는 비트를 MSB라고 부른다.
3. 4bit는 1nibble이다.
4. 워드는 CPU가 한번에 처리할 수 있는 데이터의 크기를 의미하므로 워드의 크기는 CPU의 성능에 따라 달라진다. 32비트 CPU에서 1워드는 32비트(4바이트)이고, 64비트 CPU에서는 64비트(8바이트)이다.

[6번] 10 진수 <-> 16 진수

자릿수 하나가 0부터 15까지 표현할 수 있다. 하지만 우리가 흔히 사용하는 아라비아 숫자는 0부터 9까지 밖에 없기 때문에 나머지 10은 A, 11은 B, 12는 C, 13은 D, 14는 E, 15는 F로 로마자를 사용해 표현한다. 따라서 12는 16진수로 C가 되는거고, 15는 16진수로 F가 되는 형태이고 그 다음 16은 16진수로 10이 된다.

 

[7번] 2진수 <-> 16진수

2진수를 16진수로 변환하려면 2진수를 10진수로 변환한 후 이를 다시 16진수로 변환하면 된다.

 

https://ourcalc.com/2%EC%A7%84%EC%88%98-%EB%B3%80%ED%99%98%EA%B8%B0/

https://ourcalc.com/16%EC%A7%84%EC%88%98-%EA%B3%84%EC%82%B0%EA%B8%B0/#2%EC%A7%84%EC%88%98-16%EC%A7%84%EC%88%98

[8번] 2의 보수

2의 보수(two's complement)란 어떤 수를 커다란 2의 제곱수에서 빼서 얻은 이진수이다. 2의 보수는 대부분의 산술연산에서 원래 숫자의 음수처럼 취급된다.

ex) 0111 -> 1001

 

[9번] 부동 소수점

S : 부호 비트이다. + 은 0 / - 는 1 이 된다.

E : 지수가 된다. +0.1001 x 2^7 여기서 지수는 7이 된다.

M : 기수이며 +0.1001 x 2^7 여기서 1001이 해당 된다.

 

[10번] 논리 연산

[11번] 부울식 간소화

https://m.blog.naver.com/dsz08082/222648821678

[12번] 플립플롭의 종류

플립플롭 또는 래치(flip-flop 또는 latch)는 전자공학에서 1 비트의 정보를 보관, 유지할 수 있는 회로이며 순차 회로의 기본요소이다. 

 

1. D 플립플롭 : 입력 값을 그대로 기억한다.

2. RS 플립플롭 : 0 또는 1을 기억하거나 현상태를 그대로 기억한다.

3. JK 플립플롭 : 0 또는 1을 기억하거나 현상태를 그대로 기억하거나 그 보수를 기억한다.

(RS 플립플롭과 동일하나 1, 1이 들어왔을때 보수(반대값)을 출력 한다.)

4. T 플립플롭 : 현 상태 또는 그 보수를 기억한다. (JK 플립플롭 2개를 묶어서 구성)

5. 마스터-슬레이브 플립플롭(주종 플립플롭) : 출력 측의 일부가 입력 층에 Feedback되는 레이스 현상을 없애기 위해 고안된 플립플롭

 

[13번, 14번] CPU의 구성요소 - 레지스터

1. 제어 장치 (CU, Control Unit)

2. 연산 장치 (ALU, Arithmetic and Logical Unit)

3. 레지스터 (Register)

4. 특수 목적 레지스터의 종류

• MAR (메모리 주소 레지스터) : 읽기와 쓰기 연산을 수행할 주기억장치 주소를 저장
• PC (프로그램 카운터) : 다음에 실행될 명령어의 주소를 저장
• SP (스택 포인터) : 스택의 최상위 주소를 저장
• IX (인덱스 레지스터) : 인덱스 주소 지정 방식에서 인덱스를 저장
• IR (명령어 레지스터) : 명령어를 호출해서 해독하기 위해 현재 명령어를 임시로 저장
• MBR (메모리 버퍼 레지스터) : 주기억장치의 내용을 임시로 저장하는 역할
• AC (누산기) : 산술 논리 장치의 연산 결과를 임시로 저장
• PSR (프로그램 상태 레지스터) : CPU의 현재 상태 정보를 저장

 

[15번] 레지스터 마이크로 연산(micro-operation)의 종류

• 레지스터 전송 마이크로 연산 : 레지스터간 이진 정보 전송
• 산술 마이크로 연산 : 수치데이터에 대한 산술 연산
• 논리 마이크로 연산 : 비수치 데이터에 대한 비트 조작 연산
• 시프트 마이크로 연산 : 데이터에 대한 시프트 연산