[컴퓨터 구조] 컴퓨터시스템 개요_문제

- 기본 문제 - 

1.1 다음 중에서 컴퓨터의 기본 구성요소로 볼 수 없는 것은?

가. 기억장치  나. I/O장치  다. CPU  라. 캐시 메모리

 

라. 캐시 메모리

: 컴퓨터의 기본 구조 - CPU(중앙처리장치)  주기억장치  보조저장장치  입출력장치(I/O장치)

 

1.2 16비트 길이의 기계어에서 연산 코드 필드가 5비트라면, 이 기계어를 이용하여 지정할 수 있는 연산의 종류는 최대 몇 가지인가?

가. 5  나. 16  다. 32  라. 64

 

다. 32

: 2의 5승 = 32

기계어는 연산코드 필드와 오퍼랜드 필드 두 개의 필드로 구성되어 있음. 

연산코드 필드는 연산을 지정해주는 필드. 오펀랜드 필드는 적재될 데이터가 저장되어 있는 기억장치 주소를 말함. 

 

1.3 컴퓨터의 단어(word)에 대한 일반적인 정의로 옳지 않은 것은?

가. CPU가 기억장치로부터 한 번에 읽어올 수 있는 비트 수이다.

나. I/O 전송의 기본 단위이다.

다. CPU의 명령어(instruction) 길이와 같다.

라. CPU가 한 번의 연산에 의해 처리할 수 있는 데이터 비트 수이다. 

 

나. I/O 전송의 기본 단위이다.

: 단어(word) 

각 기억 장소에 저장되는 데이터 단위로, CPU에 의해 한 번에 처리될 수 있는 비트들의 그룹을 말함. 

 

1.4 컴퓨터의 단어 길이로서 일반적으로 사용되지 않는 것은?

가. 8비트  나. 24비트  다. 32 비트  라. 64비트

 

나. 24비트

: 단어의 길이는 CPU의 하드웨어 구조에 따라 결정되며, 보통 8비트, 16비트, 32비트, 64 비트 등이 있음. 

 

1.5 다음 중에서 주기억장치의 특징이 아닌 것은?

가. 주로 반도체 기억장치 칩이 사용된다.

나. 보조저장장치에 비하여 비트당 가격이 더 높다.

다. 컴퓨터 전원이 공급되는 동안에만 사용될 수 있다.

라. 영구저장 능력이 있다. 

 

라. 영구저장 능력이 있다. 

: 주기억장치는 액세스 속도가 높지만, 프로그램 실행 붕에만 사용될 수 있는 일시적 기억장치를 말함.

메인 보드 상에서 CPU 가까이 위치하며, 

반도체 기억장치 칩들로 이루어여 있어 고속의 읽기 및 쓰기가 가능하다.

가격이 높고 면적을 많이 차지하기 때문에 저장 용량에 한계가 있음.

영구 저장 능력이 없어 프로그램 실행 중에만 일시적으로 사용됨. 

 

1.6 기억장치에 8비트 정보가 저장되어 있다. 그 정보가 양의 정수를 나타내는 데이터라면, 표현할 수 있는 정수의 범위는?

가. 1~8  나. 0~127  다. 0~255 라. 0~511

 

나. 0~127

: 2의 8승 = 256

 

1.7 12비트의 주소로 지정할 수 있는 기억 장소의 수는 모두 몇 개인가?

가. 12  나. 1024  다. 2048  라. 4096

 

라. 4096

: 2의 12승 = 4096

 

1.8 비트에 대한 다음 설명 중에서 잘못된 것은?

가. 0 혹은 1의 값을 가진다.

나. 컴퓨터의 정보를 표현하는 기본 단위이다. 

다. Binary digit의 약어이다.

라. 데이터 표현에 사용되며, 프로그램 코드 표현에는 사용되지 않는다. 

 

라. 데이터 표현에 사용되며, 프로그램 코드 표현에는 사용되지 않는다. 

 

1.9 다음 중에서 CPU와 기억장치를 접속하는데 필요하지 않은 요소는 어떤 것인가?

가. 데이터 버스  나. I/O읽기 신호  다. 쓰기 신호  라. 주소 버스

 

나. I/O읽기 신호

: 시스템 버스 - CPU와 다른 요소들 간의 정보교환 통로. 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 이루어져 있음.

주소 버스  - 주소 정보를 전송하기 위한 신호선들의 집합.

데이터 버스 - 데이터를 전송하기 위한 신호선들의 집합.

제어 버스 - 시스템 요소들의 동작을 제어하기 위한 신호선들의 집합.

주소는 CPU에 의해 발생되어 기억장치와 I/O장치로 보내지는 정보이기 때문에, 주소 버스는 단방향성이고,

데이터 버스는 읽기와 쓰기 동작을 모두 지원해야 하므로 양방향 전송이 가능해야 함. 

 

1.10 다음 중에서 시스템 버스에 속하지 않는 것은?

가. 주소 버스  나. 데이터 버스  다. I/O버스  라. 제어 버스

 

다. I/O버스

: 시스템 버스 - CPU와 다른 요소들 간의 정보교환 통로. 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 이루어져 있음.

 

1.11 다음 중에서 컴퓨터의 기본 기능이 아닌 것은?

가. 데이터 저장  나. 프로그램 실행  다. 데이터 입출력  라. 디스크 구동

 

라. 디스크 구동

: 컴퓨터시스템이 수행할 수 있는 기능 - 프로그램 실행, 데이터 저장, 데이터 이동, 데이터 입출력, 제어

 

1.12 I/O 장치 제어기에는 기본적으로 몇 개의 레지스터들이 포한되어 있는가?

가. 한 개  나. 두 개  다. 세 개  라. 네 개 

 

나. 두 개

: 데이터 레지스터, 상태 레지스터 

데이터 레지스터 - CPU와 I/O 장치간의 임시 데이터 기억장치. 

상태 레지스터 - I/O 장치의 상태를 나타내는 비트들을 저장하는 레지스터. 

 

1.13 키보드의 어느 한 키를 눌렀을 때 CPU로 전송되는 정보는 ASCII 코드 7비트에 한 비트가 더해져서 8비트가 된다. 그 한 비트는 무엇인가?

가. 제어 비트  나. 부호 비트  다. 패리티 비트  라. 올림수 비트

 

다. 패리티 비트

: 8비트 - ASCII 코트 7비트 + 패리티 비트

 

1.14 아래의 보조저장장치들 중에서 비트당 가격이 가장 높은 것은 어떤 것인가?

가. SSD  나. 하드 디스크  다. DVD  라. CD-ROM

 

 

 

1.15 다음 중에서 폰노이만이 제안한 설계 개념의 핵심 내용에 해당하는 것은?

가. 제어 카드와 연산 카드를 사용한다.

나. ALU를 사용하여 연산을 처리한다.

다. 프로그램과 데이터를 내부에 저장한다.

라. 명령어를 선인출 한다. 

 

다. 프로그램과 데이터를 내부에 저장한다.

: 폰노이만의 설계 개념 - 2진수 체계를 사용한다. 프로그램과 데이터를 내부에 저장한다. 

 

1.16 폰노이만 구조에 기반한 컴퓨터들은 프로그램 코드를 기억장치에 저장된 순서대로 읽어서 실행한다. 이와 관련된 CPU 내부 레지스터는 다음 중에서 어느 것인가?

가. 프로그램 카운터  나. 누산기  다. 명령어 레지스터  라. MAR

 

가. 프로그램 카운터

: 프로그램 코드들은 기억장치에 저장된 순서로 실행되는 데, 이 주소는 CPU의 내부 레지스터인 프로그램 카운터에 의해 저장됨. 

 

1.17 다음 컴퓨터 부품들 중에서 컴퓨터의 세대를 분류하는 기준이 되지 않는 것은?

가. 트랜지스터  나. 집적회로(IC)  다. LSI  라. VLSI

 

라. VLSI

: 제1세대 - 진공관을 이용하여 구현되었던 기존의 컴퓨터들. 

제2세대 - 트랜지스터 사용. 

제3세대 - 집적회로(IC : Integrated Circuit) 

제4세대 - LSI 기술이 개발된 시점부터 

LSI(Large Scale IC) : 수천 개의 트랜지스터들이 집적되는 대규모 IC로서, 8비트 마이크로프로세서 칩이나 소규모 반도체 기억장치 칩들이 이 분류에 속함.

VLSI(Very Large Scale IC) : 수만 내지 수십만 개 이상의 트랜지스터들이 집적되는 대규모 IC로서, 마이크로프로세서 칮들과 대용량 반도체 지억장치 칩들이 이 분류에 속함. 

 

1.18 다음 중에서 IC의 출현에 의해 나타난 특징이라고 볼 수 없는 것은?

가. 대량 생산이 용이해졌다. 

나. 가격이 높아졌다. 

다. 신뢰도가 높아졌다.

라. 컴퓨터의 크기가 감소하였다. 

 

나. 가격이 높아졌다. 

: IC의 출현에 의해 나타난 특징.

회로들이 더 근접하여 위치하게 됨으로써 전기적 통로의 길이가 줄어들어 동작 속도가 크게 상승함.

컴퓨터의 크기가 대폭 줄어듬.

회로들 간의 상호 연결이 칩 내부에서 이루어지기 때문에 부품들의 신뢰성이 높아짐.

전력 소모가 줄어들고 냉각장치가 간단해짐.

집적도가 높아져도 칩의 가격은 거의 변하지 않았기 때문에, 결과적으로 컴퓨터의 가격이 하락하게 됨.

 

1.19 무인청소기 내부에 탑재되어 그 동작을 조종하는 컴퓨터는 아래의 어떤 컴퓨터 분류에 속하는가?

가. 개인용 컴퓨터  나. 슈퍼미니 컴퓨터  다. 임베디드 컴퓨터  라. 워크스테이션

 

다. 임베디드 컴퓨터

: 임베디드 컴퓨터 - 각종 기계장치 혹은 전자장치의 내부에 설치되어, 그 장치들의 동작을 제어하는 기능을 수행하는 소형 컴퓨터. 

 

1.20 슈퍼컴퓨터에 관한 설명으로 적합하지 않은 것은?

가. 현존하는 컴퓨터들 중에서 성능이 월등한 컴퓨터들을 의미한다.

나. 수십만 개의 프로세서들로 구성되는 시스템도 있다.

다. I/O 처리 성능이 탁월하다. 

라. 슈퍼컴퓨터의 분류 기준은 계속 변한다. 

 

다. I/O 처리 성능이 탁월하다. 

: 슈퍼 컴퓨터 - 현존하는 컴퓨터들 중에서 처리 속도와 저장 용량이 상대적으로 월등한 컴퓨터들로서 주로 대규모 과학계산 으용들을 처리하며, 수천 개 이상의 CPU들을 이용한 병렬처리를 수행함으로써 성능이 계속 높아지고 있음. 

슈퍼컴퓨터에 대한 분류 기준은 계속 높아지고 있음.

파이프라인 슈퍼컴퓨터(pipeline supercomputer) - 고도로 파이프라이닝 된 구조를 가진 소수의 CPU들을 이용하여 구성되는 슈퍼컴퓨터.

대규모 병렬처리시스템(MPP) - 매우 많은 수의 프로세서들을 이용하여 병렬처리를 수행하도록 설계되는 슈퍼컴퓨터의 구성 방식.

클러스터 컴퓨터(cluster computer) - 고속 LAN이나 네트워크 스위치에 의해 서로 연결된 독립적인 단일 시스템 이미지를 형성하여 하나의 큰 시스템으로서 동작하며, 최근 슈퍼컴퓨터 분야에서 가장 널리 사용되고 있는 시스템 구성 방식. 

 

1.21 다음 중에서 슈퍼컴퓨터의 구성 형태가 아닌 것은?

가. 클러스터 컴퓨터  나. 슈퍼미니 컴퓨터  다. MPP  라. 파이프라인 슈퍼컴퓨터

 

나. 슈퍼미니 컴퓨터

: 슈퍼컴퓨터는 구조적 특징에 따라 파이프라인 슈퍼컴퓨터(pipeline supercomputer), 대규모 병렬처리시스템(MPP), 클러스터 컴퓨터(cluster computer)로구분됨.

 

1.22

 

1.23 다음 중에서 클러스터 컴퓨터의 특징으로 볼 수 없는 것은?

가. IoT의 기본 요소로 사용될 전망이다.

나. 결함허용 능력을 가짐으로써 시스템 신뢰도가 높다.

다. 다수의 컴퓨터들을 하나의 시스템으로 통합 운용한다.

라. PC 혹은 워크스테이션들을 고속 네트워크로 접속하여 구성한다. 

 

가. IoT의 기본 요소로 사용될 전망이다.

: 클러스터 컴퓨터(cluster computer) - 고속 LAN이나 네트워크 스위치에 의해 서로 연결된 PC들 혹은 워크스테이션들의 집합체. 

단일 컴퓨터를 노드(node)라고 부르며, 노드들에 포함된 모든 자원들을 단일 시스템 이미지(SSI : single system image)로 통합하여 사용함. 

클러스터 컴퓨터에 포함된 모든 노드들의 프로세서들과 주기억장치 및 디스크들이 클러스터 미들웨어라고 부르는 시스템 S/W에 의해 통합되어 하나의 큰 시스템으로서 동작하게 됨.

클러스터에 포함된 어느 한 컴퓨터에 고장이 발생하더라도 다른 컴퓨터가 그 기능을 대신할 수 있기 때문에, 시스템 신뢰도가 높아짐. 

새로운 시스템 통합 기술을 이용하면 저렴한 가격으로 높은 성능과 신뢰도를 가진 병렬컴퓨팅 환경을 구축할 수 있기 때문에, 최근 대형 웹서버 및 슈퍼컴퓨터 설계 개념으로 널리 채택되고 있음.