컴퓨터 시스템/프로그램의 작동 원리: CPU 구성 요소/명령어 처리 과정, 명령어, 레지스터, 메모리 보호 기법, 부팅
CPU 구성 요소산술논리 연산장치(Arithmetic Logic Unit, ALU): 데이터의 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 같은 산술 연산과 AND, OR 같은 논리 연산 수행제어장치(Control Unit): CPU에서 명령어에 따른 작업을 ALU에게 지시레지스터(Register): CPU 내에 데이터 임시 보관. 실제 연산, 작업은 모두 레지스터를 거쳐서 수행 명령어(Instruction)CPU가 해석하고 실행할 수 있는 기계 명령(machine instruction)으로, 컴파일 되어 만들어진 기계어 코드들이다.CPU마다 명령 이름, 기계어 코드, 크기, 개수 등이 다르다.이 기계어 코드들이 메모리가 적재되고, CPU가 순차적으로 읽어가며 지정된 동작을 수행한다.한 줄을 읽을 때마다 한 클럭이 걸린..
2026. 9. 23.
컴퓨터 아키텍쳐
컴퓨터의 계층 구조응용 프로그램 ↔ 운영체제 ↔ 하드웨어사용자는 응용 프로그램을 통해 컴퓨터를 활용하고, 직접 하드웨어에 접근할 수 없다.오직 운영체제를 거쳐야만 접근 가능하며, 추상화를 위해 이렇게 만들어졌다. 컴퓨터 하드웨어 구성필수 장치로는 CPU와 메모리가 있으며, 이 둘은 물리적으로 연결되어 있다.컴퓨터에 연결되는 모든 장치들은 최종적으로 메인보드와 연결된다.CPU: 명령어를 해석하여 실행하는 장치메모리: 명령어들을 저장하고, 필요한 데이터들을 저장하는 곳나머지 주변 장치: 입력장치, 출력장치, 저장장치메인보드에 연결된 각 장치들은 메인보드 내부의 버스를 통해 통신한다.버스로는 CPU 내부 버스, 시스템 버스, I.O 버스, 데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스가 있다. 폰 노이만 구조폰 노이만..
2026. 9. 20.
운영체제 구조(커널, 인터페이스, 디바이스 드라이버), 커널의 모양, 가상머신
운영체제는 크게 '커널'과 '인터페이스' 두 가지의 구조로 되어있다. 커널커널은 컴퓨터의 모든 자원을 독점하고 프로세스 관리, 메모리 관리, 저장장치 관리와 같은 운영체제의 핵심적인 기능을 모아놓은 것으로 운영체제의 핵심이다.응용 소프트웨어들은 커널에 요청함으로서 하드웨어 자원들을 이용하게 된다.즉, 커널이 하는 일은 운영체제가 하는 일과 같기 때문에 매우 중요하고, 외부로부터 직접 노출되는 것은 피해야한다.그래서 User-mode와 Kernel-mode가 분리되고, CPU 차원에서 작동 모드가 바뀌게 된다. 인터페이스커널에 명령을 전달하고 실행 결과를 알려주는 역할을 한다.크게 두 그룹으로 나눌 수 있다.API, System call: 프로그램이 커널과 대화하는 창구(첫 번째 사진 중, 시스템 호출에 ..
2026. 9. 17.
고전 암호: 단순 치환 암호, 이중 전위 암호, 일회성 암호, 코드북 암호, 혼돈, 확산
단순 치환 암호(Simple Substitution)현재 문자를 n번째 앞에 있는 문자와 서로 치환하여 암호화한다. 예를 들어 n=3을 키로 사용하면 치환되는 문자는 다음과 같다.평문abcdefghi암호문DEFGHIJKL 'helloworld'라는 평문을 n=3을 키로 하여 암호화하면, 'KHOORZRUOG'라는 암호문이 된다. 복호화를 하려면 n번째 뒤에 있는 문자와 치환하면 된다. 이처럼 단순히 치환하여 위치만 변경하는 방법을 시저 암호(caesar's cipher)라고 한다.시저 암호에서 알파벳 기준으로 가능한 경우의 수는 n∈{0,1,2,...25}이다.즉, 사용가능한 키가 26개이므로, 평균 13번만에 암호화 키를 찾아낼 수 있다.이런 식으로 모든 경우의 수를 대입해보는 암호 공격법을 전수키 조..
2026. 9. 16.