1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란?...
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0과 1로 이루어진 컴퓨터의 세계
멍멍@해킹캠프
2012/02/18
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컴퓨터란?
• 전자회로를 이용하여 자동으로 계산을 해주는 장치
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단숨함이 모여 복잡함을 만든다
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단숨함이 모여 복잡함을 만든다
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단숨함이 모여 복잡함을 만든다
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그러므로 단순함을 이해하면(혹은 이해해야)복잡함도 이해할 수 있다.
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컴퓨터란?
• Computer란 단어는 라틴어 “computare”에서 유래 – 계산하다 –
• Computer의 본래 뜻은 “계산을 전문으로 하는사람”을 뜻함
• 20세기 중반, 전자회로를 이용한 자동계산기의연구가 활발해지면서 오늘날의 컴퓨터가 탄생
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세계 최초의 컴퓨터는?
맞추면 상ㅋ품ㅋ
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그렇다면, 컴퓨터는 어쩜 그렇게 계산을 빨리 하는가?
• 전기의 특성을 이용함
• 전기의 속도는 빛의 속도와 비슷함
• 30만 KM/sec
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저..전기로 계산을??
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2진수란?
• 컴퓨터의 숫자 체계
• 0과 1로만 이루어진 수
• 전기로 작동하는 컴퓨터는 전기가 흐를 때를 1, 흐르지 않을 때를 0으로 판단함.
• 0과 1을 각각 거짓/참, 혹은 FALSE/TRUE로 표현하기도 함
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2진수의 덧셈
• 10진수– 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ,,,
• 2진수– 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001 …
* 빨강색 = 자리올림(carry)
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2진수 덧셈의 네 가지 경우의 수
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
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논리게이트란?
- 논리적 판단을 수행하는 논리소자- 1개 이상의 입력을 받아 하나의 결과를 출력한다.
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논리 연산 삼형제 (1)
AND 게이트
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논리 연산 삼형제 (1)
AND 게이트
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논리 연산 삼형제 (1)
AND 게이트
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논리 연산 삼형제 (2)
OR 연산
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논리 연산 삼형제 (2)
OR 연산
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논리 연산 삼형제 (3)
NOT 연산
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2진수 덧셈의 네 가지 경우의 수
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
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AND, OR, NOT 게이트를 이용하여덧셈회로 만들기!
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
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AND, OR, NOT 게이트를 이용하여덧셈회로 만들기!
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
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AND, OR, NOT 게이트를 이용하여덧셈회로 만들기!
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
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AND, OR, NOT 게이트를 이용하여덧셈회로 만들기!
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
![Page 26: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/26.jpg)
AND, OR, NOT 게이트를 이용하여덧셈회로 만들기!
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
![Page 27: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/27.jpg)
A와 B가 둘 다 1일 때 자리올림은?
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
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A와 B가 둘 다 1일 때 자리올림은?
A B 합 자리올림
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1
![Page 29: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/29.jpg)
트랜지스터란?
규소(si) 혹은 게르마늄(ge, 저마늄)으로
만들어진 반도체를 세 겹 접합하여 만든 소자
1. 전류 입력
2. 스위치 (ON일 때에만 전류가 출력됨!)
3. 전류 출력
* NPN형 트랜지스터 기준
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트랜지스터란?
스위치가 0FF이므로 1번의 입력이
3번의 출력으로 나가지 못함
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트랜지스터란?
하지만 스위치가 ON일 때는..
1번의 입력이 3번의 출력으로
나갈 수 있음
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논리 게이트(논리 연산을 하는 회로) 만들기
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NOT 게이트 만들기
![Page 34: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/34.jpg)
NOT 게이트 만들기
![Page 35: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/35.jpg)
NOT 게이트 만들기
![Page 36: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/36.jpg)
NOT 게이트 만들기
![Page 37: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/37.jpg)
AND 게이트 만들기
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AND 게이트 만들기
![Page 39: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/39.jpg)
OR 게이트 만들기
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OR 게이트 만들기
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OR 게이트 만들기
![Page 42: 1로이루어진컴퓨터의세계•˜드웨어...컴퓨터란? •Computer란단어는라틴어“computare” 에서유래–계산하다– •Computer의본래뜻은“계산을전문으로하는](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041706/5e44a76cc1c3c135605ab586/html5/thumbnails/42.jpg)
4bit 가산기
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연산 결과를 사람에게 보여줄 땐?
7 SEGMENT
Display 장치를 이용한다.
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숫자 출력의 원리
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문자 출력의 원리 (OS 커널 레벨)
Font data를 지정된 모니터 좌표로 “그리는 것”
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결국 컴퓨터라는 것은..
• 전기의 성질을 이용하여인간의 계산을 “흉내”낸것이다.
• 계산 과정이 아닌, 결과를 흉내 낸 것이다.
• 전기 => 논리게이트 가산기 => 디코더 (변환기) =>display 장치
• 이 기본적인 개념이확장되어 복잡한 컴퓨터를만들어 낸다.
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< 결론 >
• 단순한 것을 먼저 이해하면, 복잡한 것을 이해할 때 도움이 된다
• 전기 -> 회로 -> CPU -> 기계어 -> 어셈블리어 -> OS 커널
• 원리를 이해는 것이 해킹을 향해 한 걸음 나아가는 것
• 원리를 이해하지 못하면 취약점을 발견하거나 응용을 할 수 없다
• 마이크로 프로세스(마이컴, MCU, 임베디드) 공부 추천
• 추천 서적
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여러분 모두가 훌륭한 해커로성장하길 바랍니다.
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