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컴퓨터의 이해

바이너리 에디터 사용해보기

모든 프로그래밍 언어는 숫자(0,1)밖에 모른다.

macOS iHex - (앱스토어)
windows HxD - (https://mh-nexus.de/en/hxd/)
Computaion Thinking (컴퓨터적 사고)

어셈블러 도전

대소문자 가리지 않음
최초의 Human readable 프로그래밍 언어
0x를 붙이면 16진수, 붙이지 않으면 10진수
db 명령어 - ‘data byte’ 약자, 파일에 내용을 1바이트 만큼 쓴다
resb 명령어 - ‘reserve byte’ 약자, 0을 뒤에 나오는 숫자 갯수만큼 채운다. 주석은 ;

Floopy disk

컴퓨터 보조 기억 장치
껍데기 안에 자성체로 덮여 있는, 회전할 수 있는 원판이 들어있음
위키 참조

플로피 디스크의 논리적 구조

섹터 / 트랙 / 플래터 / 클러스터

File Allocation Table

파일 할당 테이블(FAT)은 컴퓨터 시스템에 쓰이는 컴퓨터 파일 시스템 구조이다.
FAT에는 여러가지 종류가 있으며 운영체제의 종류에 따라 지원하는 FAT 종류에 차이가 있다.
운영체제는 FAT를 통해 파일관련 서비스를 제공 한다.
FAT 12 SPEC

논리 게이트

CPU

진공관 - 트렌지스터 - IC
반가산기 설계
진공관
트랜지스터

폰노이만 구조

프로그램을 의미한다.
폰 노이만이 고안한 “내장 메모리 순차” 처리 방식
데이터와 메모리가 구분되어 있지 않고 하나의 버스를 가지고 있음
하드웨어는 물리적인 게이트를 통해서 결과값을 얻는 것.
데이터와 코드(변수, 함수...)는 물리적으로 같지만 논리적(역할)으로 구분된다.

하버드 구조

하버드 마크I(Harvard Mark I) 에서 나온 구조
메모리와 데이터의 버스가 구분되어 있다.

CPU 구조

비트 연산자 (C와 JAVA)

| (or 연산자) : 1101|0110 = 1111
& (and 연산자) : 0101|1100 = 0100
^ (xor 연산자) : 1010|0001 = 1000
~ (not 연산자) : ~0111 = 1000

클럭과 CISC / RISC

매 클럭시마다 머신(CPU)의 상태는 변화됨
CISC (Complex Instruction Set Computer)
RISC (Reduced Instruction Set Computer) 에너지 절약

클럭 이야기

486 시절 : SX(33Mhz) / DX(33Mhz) / DX2(66Mhz)
SX / DX 차이 : FPU(Floating Point Unit) 유무
DX까지는 CPU와 주변 기기의 클럭차이가 없었음
DX2 부터는 클럭 차이가 생김
클럭이 높아지면서 생기는 이야기 -> 이후 버스에서

동기 / 비동기

동기(syncronization) 는 대상이 클럭에 의존함을 의미
비동기는 클럭에 의존하지 않음
블록 / 논블록(javascript콜)과 유사

인터럽트

하드웨어 인터럽트 / 소프트웨어 인터럽트
인터럽트 벡터 : 일종의 함수 테이블
인터럽트는 주어진 임무를 완수하고 이전에 하던 작업으로 복귀 해야 한다 -> 컨텍스트 스위칭

PIO/DMA

PIO(Programmed Input/Output)
DMA(Direct Memory Access)
둘중에 어느것이 빠를까? * DMA와 인터럽트

메모리

SRAM / DRAM

SR 래치/플립플롭(SRAM)

캐시메모리 / 캐시 히트

캐시 히트란? 한 객체가 캐시에서 특정 데이터를 가져오려고 시도를 할때 특정 데이터가 존재 하는 경우
캐시 미스란? 한 객체가 캐시에서 특정 데이터를 가져오려고 시도를 할때 특정 데이터가 존재하지 않는 경우 -> 캐시 갱신 필요
생각해볼 문제 : 캐시는 CPU에만 존재할까?

I/O

디스크

순차적 접근 - HDD (앞의 플로피 디스크 참조)
비순차적 접근 - SSD
차이의 근본적인 원인 - 기구적 설계
좋은걸 놔두고 안좋은걸 쓰는 이유 - 돈

직렬 / 병렬 통신

직렬 : 한번에 하나의 비트를 전송
병렬 : 한번에 다중 비트를 전송
컴퓨터의 역사를 살펴보면 병렬 통신이 직렬 통신에 자리를 내준다. 이유는 무엇일까?

버스의 역사

ISA - EISA - VESA - PCI -AGP - PCI Express
각 시기별 한계를 극복하기 위해 새로운 버스 규격 등장

컨트롤러

I/O 기기에는 컨트롤러가 전부 내장 되어있다.
컨트롤러에는 다른 기기와 통신을 하기 위한 프로토콜이 내장 되어있다.
컨트롤러에는 자체 I/O를 위한 자체 CPU가 내장되어 있다.

인텔 메인보드 아키텍쳐

노우스 브릿지

인텔 칩셋에서는 메모리 컨트롤 허브 (Memory Controller Hub, MCH)라 고 부름
CPU와 가깝다.
CPU / RAM / VIDEO - 고속용
FSB와 관련

사우스 브릿지

인텔 칩셋에서는 입출력 컨트롤 허브 (I/O Controller Hub, ICH)라고 부름
CPU와 멀다
I/O용
상대적으로 저속