문성

드디어 프로그래밍 관점에서 바라보는 컴퓨터 구조 라는 책을 다 읽었다. 솔직히 개인적으로 드는 생각은, 블로그 글을 쓰지않고 그냥 편하게 읽었더라면 한달 안에는 다 읽을 수 있지 않았을까 하는 생각이 든다. 그러나, 내가 책 내용을 한파트씩 미리미리 읽고, 다시 읽었던 내용을 되짚어가면서 블로그글을 쓰게되니, 확실히 머리속에 들어왔다는 느낌이 들었다. 혹시 시간이 좀 지나 가물가물할때에도 다시 참고해볼 수 있고 말이다. 시간은 좀 걸렸지만, 이번만큼은 책 한권을 확실히 머리속에 집어넣은거 같아 뿌듯하다. 앞으로도 책을 읽으면서 블로그도 같이 병행해서 쓸 예정이다. 이 책 말고도 읽고 싶은 책들을 많이 기록해 놨었어서(이제 살 예정) 블로그활동은 앞으로도 게속 활발하지 않을까 싶다. ㅋㅋㅋ 부록으로 한 1..

(피연산자 주소 지정 방식) 주소 지정 방식(addressing mode) 이란 사용될 피연산자의 위치를 지정하는 방법을 말한다. - 묵시적(implied) - 즉시적(immediate) - 직접(direct) - 간접(indirect) - 레지스터(register) - 레지스터 간접(register indirect) - 계산에 의한 방식(displacement) 등의 주소 지정 방식이 있다. (묵시적 주소 지정 방식) 0-주소 명령 형식 에서와 같이 피연산자 없이 묵시적으로 지정된 주소 를 사용하는 방식. (스택 머신(stack machine)이 대표적인 예) (즉시적 주소 지정 방식) 피연산자 지시자(operand specifier) 의 값이 피연산자가 된다. ex) ADD AC, 5 명령어에 피연산..

(명령어 형식) 주소 필드의 개수 에 따라 - 단일 누산기 구조 - 범용 레지스터 구조 - 스택 구조 로 나뉜다. (0-주소 명령 형식(스택 구조)) 연산자 코드(op-code) 만 존재하고 주소가 없는 형식이다. 이 형식은 피연산자(operand) 를 스택(stack) 에 보관한다. D = A + B * C 식을 0-주소 명령 형식으로 나타내면 PUSH A PUSH B PUSH C MUL ADD POP D 위의 명령어가 수행되면서 스택은 위의 사진과 같이 변하게 된다. (1-주소 명령 형식(단일 누산기 구조)) 연산자 코드(op-code) 와 피연산자(operand) 1개로만 이루어진 형식이다. 주기억 장치 내의 데이터와 AC 레지스터 내의 데이터로 연산이 이루어진다. D = A + B * C 식을 1..

이제 일반적인 컴퓨터 상에서의 기계어 형식에 대한 공부를 할 것이다. (명령어의 구성) 연산자 코드(operation code) : 수행할 연산자의 종류를 나타냄. (op-code) 모드(mode) : 피연산자 지시자에 대한 유효 주소를 결정하는 모드를 나타냄. 피연산자 지시자(operand specifier) : 피연산자에 대한 정보를 표시하는 부분. (연산자 코드) 위의 사진은 일반적으로 많이 사용되는 명령어 집합(instruction set) 이다.

(분기 인스트럭션 종류) 위의 사진은 분기 인스트럭션 종류 표이다. 조건없이 무조권 operand 로 분기하는 BR instruction 과는 달리 위의 분기 인스트럭션은 특정조건이 만족해야 분기하는 인스트럭션들이다. N, Z, V, C 는 예전 내용으로 배웠던 Status bit(상태비트) 이다. C(Carry), V(Overflow), N(Negative), Z(Zero) 를 나타낸다. (절댓값 구하는 프로그램) BR main number: .BLOCK 2 main: DECI number, d BRGE endIf LDA number, d NEGA STA number, d endIf: DECO number, d STOP .END BRGE instruction 은 조건에 따라 분기하는 인스트럭션이다. 이..

(어셈블리 언어) 2진수로 이루어진 기계어를 영어 단어로 바꾸어놓은 언어 예) 50 00 48 => CHARO 0x48, i (mnemonic(니모닉) 인스트럭션) 기계어와 1:1 대응되는 인스트럭션으로 바꾸어놓은 것. 위의 사진은 어셈블리어 인스트럭션 표이다. 진한 회색의 인스트럭션만 예제에 쓰인다. non-unary instruction : 3바이트로 이루어져 있으며 인스트럭션 지시자(instruction specifier) 1바이트, 피연산자 지시자(operand specifier) 2바이트로 구성됨. unary instruction : 1바이트로만 구성됨. (pseudo(ㅍ슈도) 인스트럭션) 프로그래밍의 편의를 위해 추가된 인스트럭션. (실제로 인스트럭션은 아님) dot command (명령어 앞..

("*" 를 출력하는 프로그램) 앞서 배운 인스트럭션을 참고하여 아스키코드가 2A(*) 인 문자를 출력하는 object code 인것을 알 수 있다. (숫자 1을 출력하는 프로그램) Pep/8 가상머신 은 문자를 출력하는 인스트럭션 밖에 지원하지 않아 그냥 1이란 값을 출력하면 해당하는 아스키코드 문자가 출력된다. 첫번째 방법으로 위와같이 object code 를 작성해보았다. 문자 "0" 에 해당하는 아스키코드가 0x30 인것을 참고하여 1을 더하여 문자 "1" 의 아스키코드인 31을 출력하는 object code 이다. 그러나 첫번째 object code 는 1만 출력할 수 있는 코드이다. 따라서 이렇게 효율적인 object code 를 작성해보았다. C1 00 0D => 0x0D 부터 2바이트의 메..

(기계어) 실습으로 저번 글에서 설명했던 Pep/8 가상머신을 사용한다. 프로그램 속 기능들이나 자세한 사용방법은 설명하지 않는다. 위의 사진처럼 Object Code 를 작성하고 Load 해보면 메모리에 Object Code 가 로드된것을 볼 수 잇다. 이제 Execute 해보면 위의 사진과 같이 Output에 Hi 가 출력 된것을 볼 수 있다. (기계어 해독) 위의 사진은 일반적으로 많이 쓰이는 명령어 집합(instruction set) 이다. 그리고, 위의 사진은 Pep/8 가상머신에서 쓰이는 명령어 집합 이다. (진한 회색으로 칠해진 4개의 인스트럭션이 앞으로 예제에서 사용할 명령어이다.) 따라서, 아까 Hi 라는 문구를 출력하기 위해 쓴 Object Code 를 해석해볼 수 있다. 50 00 4..

(가상머신) 사용할 가상머신은 Pep/8 이라는 가상머신이다. http://computersystemsbook.com/ 사이트에 들어가면 다운받을 수 있다. (레지스터) Pep/8 가상머신은 6개의 레지스터를 제공한다. Status Bits(상태 레지스터) : 기계어 실행 결과로 발생하는 CPU 내부의 상태를 저장. Accumulator(누산기) : 연산에 사용될 피연산자(opperand) 를 저장. Program Counter : 명령어를 접근할 때 사용된다. Index Register : 배열 등의 연속된 데이터를 사용할 떄 사용된다. Stack Pointer : 런-타임 스택(run-time stack) 을 접근할 떄 주소를 계산하는 용도로 사용된다. (함수 호출 등) Instruction Regi..

(인터럽트) CPU가 특정 기능을 수행하던 도중 급하게 다른 일을 처리하고자 할 떄 사용할 수 있는 기능. - 기존의 작업을 수행하던 중, 인터럽트 발생. - 현재 수행하던 작업을 중지하고 컴퓨터 상태 보관. - 해당 인터럽트를 처리하기 위한 인터럽트 서비스 루틴(Interrupt Service Routine) 수행. - 인터럽트 처리 후 저장했던 이전상태를 복원하고 원래 작업 재개. (인터럽트 종류) 외부 인터럽트 : 입출력 장치, 타이밍 장치, 전원 등 외부적인 요인에 의해 발생하는 인터럽트. - 전원 이상 인터럽트 - 기계 고장 인터럽트 - 입출력 인터럽트(I/O Interrupt) 내부 인터럽트 : 잘못된 명령이나 데이터를 사용할 때 발생하는 인터럽트. - 0으로 나누는 경우 - Underflow..