시스템 보안 - 컴퓨터 시스템

컴퓨터 구조

  - CPU

    - 산술연산 (+,-)

    - 논리연산 (AND, OR, XOR)

  - 메모리

  - 디스크

 

폰노이만 구조

  - CPU는 반드시 메모리를 참조해서 데이터를 가져온다.

  - 디스크 → 메모리 → CPU

 

속도의 차이를 완충해줄 장치가 필요함

CPU → 캐시메모리 → 메모리 → 입출력장치(IO) → 디스크 → 버스

 

CPU 레지스터 구조

※ 레지스터 - CPU안의 작은 메모리 공간

IR(인스트럭션 레지스터)

MAR(메모리 주소 레지스터)

MBR(메모리 버퍼 레지스터)

ACC(임시로 값 저장하는 곳)

PC(다름 메모리 주소 읽어옴)

 

CPU와 메모리 사이에서 일어나는 작업

인스트럭션 사이클(메이저 스태이트)

Fetch → InDirect → Execute → Interrupt

Direct : 빠르다.

InDirect : 조금 느리지만 계층형 구조이므로 주소공간의 확대가 가능하다.

 

캐시메모리와 메모리의 값이  일시적으로 달라질 수 있다.

- 캐시메모리의 일괄성 문제

1. CPU가 캐시메모리를 바꿀때 메모리도 바꿔준다.(write through)

2. 일정한 시간마다 한번에 바꾼다. (write back)

 

CPU 입출력 처리 방식

프로그램에 의한 입출력 방식

  - cpu가 메모리에서 값을 요청했는데 디스크에서 가져오는 것 CPU는 대기 → 비효율적

인터럽트 방식

  - 입출력 Interrupt가 일어날때만 일을 한다.

DMA 제어기 방식

  - DMA제어기가 입출력을 처리한다.

  - DMA 제어기에 프린터기, 디스크 등을 연결하고,

    CPU가 메모리를 사용하지 않을 때 메모리에 데이터를 올려준다.

채널에 의한 입출력

디스크 입출력 전용 카드를 꼳는다

병렬로 처리하는 IO Prosessor(IO채널)

 

메모리는 작고 디스크는 크다

디스크를 메모리처럼 쓰면 어떨까? → 가상기억장치

주소체계의 변환이 필요하다.  → 사상표가 필요하다.

 

컴퓨터 주소 체계

CPU -  워드단위(4Byte) - 32bit 컴퓨팅

메모리 - 프레임

디스크 - 섹터

SSD - Chunk

 

가상기억장치 메모리를 관리하기 위해

가상의 공간을 고정길이로 두면 paging 변경되면 segmention

 

매핑테이블이 필요하다.  → 페이징 테이블

페이지는 고정이므로 처음을 알면 끝을 안다.

segment는 크기를 모르므로 크기를 줘야한다.

 

메모리 공간이 있는데 딱맞는다.

best fit

메모리 공간이 남는다.

worst fit

 

메모리에서 내리는 원칙

LFU

LRU (Last ) : 가장 오래 참조하지 않은 것을 내리자

LSU : 참조 횟수가 가장 적은 것을 내리자

NUR : 참조비트와 수정비트를 두어 확인하자

SCR(Second Chance Replacement) : 참조비트를 두어 그것만 내리자