Index
- Univalsal Computing Device and Turing Machine
- 컴퓨터 시스템: H/W + S/W
- Sequence of Instructions (명령어 순차 조합)
- 컴퓨터를 활용한 문제 해결: Transformations between layers of abstraction
- Algorithms의 속성
1. Univalsal Computing Device and Turing Machine
Introduction to the World of Computing
Computer is Electronic idiot. => It does exactly what we tell it to, nothing more.
The components of a computer system: Hardware, Software
Computer is a Universal Computing Device!
- 하나의 특정 computation 에만 능한 것이 아니라 any computation도 가능하다.
- Universal Computational deivde는 Alan Turing에서 온 것이다.
Turning Machine
ㄴMathematcial model of a device that can perform any computation
- Proposed by Alan Turing in 1937
- Every computation can be performed by some Turing machine.
It provides no information as to exactly how to operation is performed.
Universal Turning Machine
- A machine that can simulate all Turning machines (This is also a Turning machine)
- Input: data + a description of computation
- Universal Tuing Machine is Programable.
- A computer is a universal computing device.
2. Computer system
컴퓨터 시스템은 사용자 요구에 따른 임의의 다양한 계산을 수행할 수 있는 장치로 개발되었다.
| 컴퓨터 시스템 | |
| H/W | S/W |
| 컴퓨터 H/W로 수행할 수 있는 계산은 명령어(Instruction)라 불리는 한정된 기초 연산에 불과하다. | 명령어를 조합하여 순차적으로 실행하면 사용자가 요구하는 임의의 다야한 계산을 실현할 수 있다. |
| H/W만으로는 사용자가 요구하는 임의의 다양한 계산을 수행할 수 없다. | 컴퓨터 시스템에서 S/W란 특정 계산을 위해 수행하는 명령어 조합과 관련 데이터 모음이다. |
3. Sequence of Instructions
Operator and Instruction
- Operation(연산) : Operator(연ㅁ산자)와 Operand(피연산자)로 구성
- Instruction(명령어) : Opcode(명령코드)와 Operand(피연산자)로 구성
4. Transformations between layers of abstraction
How do we get the electrons to do the work?
A systematic sequence of Transformations between layers of abstraction.
5. Properties of an Algorithm
- An algorithm is a step-by-step procedure thatn is guaranteed to terminate, such that each step is precisely stated and can be carried out by the computer.
- Definiteness:
- Each step must be precisely defined
- Effective Computability:
- All operations to be performed must be sufficiently basic that they can be done exactly and in finite length
- Finiteness:
- The algorithm must always terminate after a finite number of steps
Cf. ISA(Instruction Set Architecture)
- CPU가 직접 해독하고 실행할 수 있는 명령어 0과 1의 이진 값으로 표현되는 기게어 명령어
- CPU가 직접 해동하고 실행할 수 있는 기계 명령어들의 집합 그리고 그 기반 구조 및 체계
- ISA분류
- 구조적 특성에 따라 CISC, RISC등으로 분류
- CISC -> Intel의 x86 Architecture
- RISC -> ARM의 ARM Architecture
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