정보처리기능사 필기 핵심 요약
전자계산기 기초부터 완벽 정리
1. 컴퓨터의 개요
(1) 컴퓨터의 특징
대량의 데이터 처리: 한 번에 많은 양의 데이터를 빠르게 처리할 수 있음.
정확성: 사람이 하는 연산보다 오차가 거의 없음.
자동화: 한 번 프로그램을 작성하면 자동으로 처리 가능.
다목적 사용: 여러 분야에서 활용 가능(예: 문서 작성, 그래픽 디자인, 데이터 분석 등).
(2) 컴퓨터의 발전 과정
1세대(1940~1950년대): 진공관을 사용한 컴퓨터. 크기가 크고 발열이 심하며 속도가 느림.
2세대(1950~1960년대): 트랜지스터 사용으로 크기가 줄고 성능이 향상됨.
3세대(1960~1970년대): 집적 회로(IC) 사용으로 신뢰성이 향상되고 소형화됨.
4세대(1970~현재): 마이크로프로세서 사용, 개인용 컴퓨터(PC) 등장.
5세대(현재~미래): 인공지능(AI)과 초고속 컴퓨팅 기술이 적용됨.
2. 하드웨어 구성 요소
(1) 중앙처리장치(CPU)
제어 장치(Control Unit, CU): 명령어를 해독하고 실행 순서를 결정하는 역할.
연산 장치(Arithmetic Logic Unit, ALU): 사칙연산 및 논리 연산을 수행.
레지스터(Register): CPU 내부의 초고속 임시 기억 장치로 연산 결과를 저장.
(2) 기억 장치
주기억 장치(RAM, ROM): CPU가 직접 접근하여 데이터를 읽고 씀.
보조 기억 장치(HDD, SSD, USB 등): 데이터의 영구 저장을 담당.
캐시 메모리(Cache Memory): CPU와 RAM 간 속도 차이를 줄이기 위한 고속 메모리.
(3) 입력 및 출력 장치
입력 장치: 사용자가 데이터를 입력하는 장치(예: 키보드, 마우스, 스캐너, 터치패드 등).
출력 장치: 컴퓨터가 처리한 결과를 출력하는 장치(예: 모니터, 프린터, 스피커 등).
3. 데이터 표현 방식
(1) 수의 체계
2진수(Binary): 컴퓨터는 0과 1로만 데이터를 저장하고 연산함.
8진수(Octal): 2진수를 3비트씩 묶어 표현(0~7 범위 사용).
16진수(Hexadecimal): 2진수를 4비트씩 묶어 표현(0
9, AF 사용).
(2) 문자 코드
ASCII(American Standard Code for Information Interchange): 7비트 또는 8비트 문자 코드로 영어 및 일부 특수 문자 표현.
EBCDIC(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code): IBM에서 개발한 8비트 문자 코드로 대형 컴퓨터에서 사용.
Unicode: 다양한 언어의 문자를 표현할 수 있는 확장된 문자 코드(UTF-8, UTF-16 등 포함).
4. 논리 회로와 연산
(1) 논리 게이트
AND(논리곱): 두 입력이 모두 1일 때만 1 출력.
OR(논리합): 두 입력 중 하나라도 1이면 1 출력.
NOT(부정): 입력값을 반전 (0→1, 1→0).
XOR(배타적 논리합): 두 입력이 다를 때만 1 출력.
(2) 조합 논리 회로
반가산기: 두 개의 입력값을 더해 합과 자리올림을 구하는 회로.
전가산기: 반가산기를 확장하여 세 개의 입력값을 처리하는 회로.
인코더: 여러 개의 입력 중 하나를 활성화하여 특정 코드로 변환.
디코더: 코드화된 신호를 원래의 여러 개 신호로 변환.
5. 컴퓨터의 저장 장치
(1) 주기억 장치
RAM(Random Access Memory): 휘발성 메모리로 전원이 꺼지면 데이터가 사라짐.
ROM(Read-Only Memory): 비휘발성 메모리로 읽기 전용, 시스템의 기본적인 동작을 저장.
(2) 보조기억 장치
HDD(하드 디스크 드라이브): 회전하는 디스크에 데이터를 저장, 비교적 저렴하지만 속도가 느림.
SSD(솔리드 스테이트 드라이브): 반도체 기반 저장 장치로 속도가 빠름.
USB/메모리 카드: 휴대용 저장 장치로 사용됨.
6. 운영 체제 개요
(1) 운영 체제의 역할
하드웨어와 소프트웨어의 관리 및 운영.
자원 할당 및 프로세스 관리 수행.
사용자 인터페이스(UI) 제공.
(2) 주요 운영 체제
Windows: 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 기반, 사용이 쉬움.
Linux: 명령어 기반의 오픈 소스 운영 체제.
MacOS: 애플 컴퓨터에 최적화된 운영 체제.
7. 네트워크 개요
(1) 네트워크 기본 개념
LAN(근거리 통신망): 한정된 지역에서 사용되는 네트워크.
WAN(광역 통신망): 넓은 지역을 연결하는 네트워크.
인터넷: 전 세계 네트워크를 연결하는 시스템.
(2) 네트워크 장비
허브: 네트워크 장치들을 연결하여 데이터 전송.
스위치: 목적지에 따라 데이터 패킷을 전달.
라우터: 서로 다른 네트워크를 연결하고 경로를 설정.
8. 보안과 암호화
(1) 보안 위협
바이러스: 컴퓨터 파일을 감염시키고 손상.
랜섬웨어: 파일을 암호화한 후 금전을 요구.
피싱: 가짜 웹사이트나 이메일을 이용해 개인정보를 탈취.
(2) 보안 대책
백신 소프트웨어 사용: 악성 코드 탐지 및 제거.
방화벽(Firewall) 설정: 외부 공격 차단.
데이터 백업: 중요 파일을 보호하기 위해 정기적인 백업 필요.
