컴퓨터는 어떻게 정보를 처리할까?

컴퓨터란?

정보를 처리하는 기계

정보라는 것은

불확실성을 수치로 표현할 수 있는 것

어떻게 정보를 수치로 표현할까?

Formula
information_formula
'어떤 사건의 정보 량은' 사건이 발생한 확률의 -log2를 계산한것으로 정의한다.

Example \
동전을 던졌을 때 앞이 나올 확률은 1/2 \
P(x)에 1/2를 대입하면 우항의 최종 값은 1이 된다. \
그러므로 I(x)의 값은 1이 된다. \
이 1을 우리는 bit라고 하고 정보의 최소 단위라고 정의한다.

정보처리는 어떻게?

최소 단위는 bit이고 byte, MB, GB 등등 있다. \
처리 방식은 정보의 상태 변환하여 처리한다. (0 -> 1, 1 ->0)

부울 대수를 이용하여 논리 게이트 및 논리 회로를 만들어 계산한다.

  • 부울 대수: NOT, AND, OR
  • 논리 게이트: NOT, AND, OR, XOR, NAND, NOR
  • 논리 회로: IC, LSI, VLSI, ULSI, SoC

아래와 같이 처리하기에 삼각함수, 미분, 적분, 사진 촬영 등 가능함

  • 덧셈: 반가산기, 전가산기
  • 뺄셈: 2의 보수 표현법
  • 곱셈과 나눗셈: 뎃셈과 뺄셈의 반복
  • 실수 연산: 부동 소수점 표현법
  • 함수: GOTO

저장과 전송은 flip-flop과 데이터 버스를 이용한다.

  • filp-flop: 1bit 정보를 기억할 수 있는 회로. RAM, Cache Memory, Register를 구성 (회발성)

참고

이 게시글은 주니온 - 운영체제 공룡책 강의를 요약한 내용입니다.