강파의 기술블로그

추상화계층

특정한 집합의 기능의 자세한 부분을 숨기는 한 방법이다.

추상화 계층을 이용하는 소프트웨어 모델에는

컴퓨터 네트워크 통신 프로토콜을 위한 OSI 7개 계층 모형, OpenGL 그래픽 드로잉 라이브러리 등이 있다.

유닉스가 기원이고 MS-DOS, 리눅스, 그 밖의 현대 운영 체제 대부분이 채택한 바이트 스트림 입출력(I/O) 모형이 있다.

무슨 말이냐면 하드웨어를 직접적으로 유저단에서 쓰기는 어려우니

일종의 추상화 계층을 거쳐서 최고급단 유저가 쓰게 되는 기능은 쉽게 사용할 수 있게끔 만든 것이다.

하드웨어를 제어하는 것은 커널이고,

특정 하드웨어(Ex> 열화상 카메라 등)를 하드웨어에 맞게끔 동작시키게끔 셋팅하는 것은 펌웨어(작은 의미의 OS) 이다.

어셈블러는 커널단에서 어셈블러단 언어를 통하여 기계에 직접적으로 일을 할 수 있는 하드웨어 언어로 지시하는 것이다.

즉, 표가 조금 이상한디.... 펌웨어의 층이 조금 작아져도 문제가 없을 듯 헌디.. 외궈 성님께선 저리 그려놨네.

아무튼 저렇게 이해해도 큰 무린 없다.

출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%B6%94%EC%83%81%ED%99%94_%EA%B3%84%EC%B8%B5

우선 비트 메모리를 이해하려면

간단한 게이트 몇 가지를 알고 가야합니다.


여기서 말하는 간단한 게이트란 And, Or, Not, NAND, Xor 등입니다.

추후 기본편으로 기술하겠습니다.

아래의 회로에서 i 는 '입력단자'고 s 는 '입력제어단자'의 역할을 합니다.

다음과 같은 회로에서 대략적인 해석법을 보자면 다음과 같습니다..

i 에 Off(0) 시 1의 결과는 s가 무엇이든 간에 On(1)이 됩니다. 그러면 a에는 1이 인가되고,

3의 결과는 다른 한변이 Off(0)냐 On(1)이냐에 따라 결과가 달라집니다.

2의 결과인 b도 결과 값은 s의 변이 Off(0)이냐 On(1)에 따라 b 값이 달라지게 됩니다.

이 경우에는 S를 미지수 x라 상정시 2가지 결과가 나올 수 있는 것을 알 수 있습니다.

따라서 s는 On이라 가정시 값을 구해보겠습니다.

다시금 정리를 해보면 


1. 첫 번째 회로는 i = Off, s = On 이라 가정시

1의 결과값은 On(1)이 됩니다. 이는 a의 한변으로서 1이 인가가 됩니다.

s는 On(1)이므로 2의 한변은 On/On(a의 값) 이므로 2는 b에 OFF 값을 주게 됩니다.

b는 Off로 4의 한변을 차지 합니다. 그러면 c는 무조건 1이 되게 됩니다.

따라서 3은 On(1)과 On(1)이 되므로

미지수 x의 값은 off(0)가 되며 최종 o의 값은 OFF(0) 값이 나온다는 것을 알 수 있습니다.

2. 두 번째 회로는 i = Off, s = Off 라 가정시

1에는 Off/Off 이므로 On(1)의 결과 값을 내므로 a=1이 됩니다.

2의 한변은 a이므로 On/Off(s는 Off라 가정하였으므로) 가 되어 b=1이 됩니다.

이 때부터는 가정법을 써서 2가지 경우의 수를 가지고 생각해봐야 합니다.

a의 한변이 Off(0)일 경우 o=ON(1)을 가지게 되고

4는 On/On이므로 c=OFF를 가지므로 3의 한 변(x)이 OFF가 됨을 알 수 있습니다.


a의 한변이 On(1)일 경우 o=OFF(0)을 가지게 되고

4는 On/Off이므로 c=ON을 가지므로 3의 한 변(x)이 ON이 됨을 알 수 있습니다.




3. 세 번째 회로는 i = On, s = Off 라 가정시

② s가 Off 라면 1은 On의 결과를 보내줍니다.

Gate는 컴퓨터 안에서 어떤 방식으로 Bit를 만들어 낸다.

입력 비트 2개(a, b)를 조사해서 3번째 비트(c)를 생성한다.



컴퓨터를 구성하는 물리적 기본 소자는 Nand Gate 로 시작하여 Nand Gate로 끝난다고 해도 과언이 아니다.

기본적으로 Nand Gate는 

1. NAND GATE 의 논리표
a,   b,    c(Output)
1. Off/Off/ ON
2. Off/On/ ON
3. On/Off/ ON
4. On/On/ OFF

의 논리 표를 갖는다.



※ Nand Gate에서 중요하게 봐야할 것은 다음과 같다.

Nand Gate에선 상태 표시(a, b) 중 1개가 Off라도 결과c(Output)가 ' On '인 것이 중요하다.
(Nand 논리표 중 2번과 3번 항목)

On/On시 c가 Off나 Off/Off시 c가 On인 것은 And Gate + Not Gate의 조합인 Nand Gate의 기본적인 움직이므로

이 것은 외울 필요조차 없다.

(Nand Gate 와 Not Gate 이다. 그림판이라 참 안습하긴 하지만 그러하다.)



위 그림과 같이 Nand Gate에 Not에 Not을 이어버리면 서로 ' 상쇄 ' 되므로 논리표는 다음과 같이

바뀐다.

2. AND GATE 의 논리표
a,   b,    c(Output)
1. Off/Off/ OFF
2. Off/On/ OFF
3. On/Off/ OFF
4. On/On/ ON

결과적으로 Nand Gate 는 Not 이 지워지므로 And Gate의 특성을 띄게끔 바뀌는 것을 알 수 있다.