봉황대 in CS

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 프로그램의 번역 과정 C 프로그램을 컴퓨터가 실행할 수 있는 프로그램으로 변환하기 위한 4단계는 다음과 같다. 1. 컴파일 (Compile) 2. 어셈블 (Assemble) 3. 링크 (Link) 4. 로드 (Load) 상위 수준 언어 프로그램은 어셈블리 언어 프로그램으로 컴파일되고 다시 기계어 형태의 목적 모듈로 어셈블 된다. 링커는 여러 모듈과 라이브러리 루틴을 사용하여 모든 외부 참조를 해..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 병렬성과 명령어: 동기화 데이터 경쟁 관계 (Data Race) 태스크가 서로 독립적일 때에는 병렬 처리가 쉽다. 하지만 태스크가 서로 협력해야 할 때에는 어떨까? 이때 협력이란, 자원으로 서로 공유한다는 것으로 보통 다른 태스크들이 읽어야 하는 새로운 값을 어떤 태스크들이 쓰는 것을 의미한다. 태스크가 협력해야 하는 상황에서는 데이터 경쟁관계(data race)의 위험이 크다. 예를 들어, 두..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. MIPS 주소 지정 방식 여러 형태의 주소 표현을 일반적으로 주소 지정 방식(addressing mode)이라고 한다. MIPS에서는 R, I, J 3개의 format으로 주소 지정 방식을 지원한다. 각 그림에서 보라색으로 강조된 부분이 피연산자를 뜻한다. 수치(Immediate) 주소 지정 피연산자는 명령어 내에 있는 상수이다. 레지스터 주소 지정 피연산자는 레지스터에 있는 값이다. 베이스(B..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 프로시저 (procedure) 프로시저(procedure)는 제공되는 인수(parameter)에 따라서 특정 작업을 수행하는 서브루틴을 말한다. 프로시저는 프로그래밍에서 함수(function)와 같다고 보면 되며, 이들은 프로그램을 이해하기 쉽고 재사용이 가능하도록 프로그램을 구조화하는 방법 중 하나이다. 인수는 프로시저에 값을 보내고 결과를 받아오는 일을 하므로, 프로그램의 다른 부분 및 데이..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 조건 명령어 (Conditional Operations) 조건부 분기 (Conditional Branch) 컴퓨터는 판단 기능이 있어, 입력 데이터나 연산 결과에 따라 다른 명령어를 실행할 수 있다. 우리가 프로그래밍을 할 때 if 문이나 go to 문과 같은 조건문을 사용하여 판단 기능을 표한다. MIPS 명령어로는 아래의 2가지가 존재하며, 이 두 명령어를 조건부 분기(conditional ..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 컴퓨터의 2가지 중요한 원칙과 내장 프로그램 1. 명령어는 숫자로 표현된다. 명령어는 컴퓨터 내부에서 높고 낮은 전기 신호의 연속(이진수)으로 저장되므로 숫자로 표현할 수 있다. 실제로 명령어의 각 부분을 숫자로 볼 수 있고, 이 숫자들을 나란히 늘어놓으면 명령어가 된다. 2. 프로그램은 메모리에 기억되어 있어서 숫자처럼 읽고 쓸 수 있다. 이 두 원칙은 내장 프로그램의 개념이 된다. 내장 프로..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 이진수 컴퓨터 내에서는 일련의 높고 낮은 전기 신호의 형태로 숫자를 저장한다. 이는 기수가 2인 수로 볼 수 있고, 기수가 2인 수는 이진수라고 부른다. (0과 1로만 이루어진 수) 모든 정보는 이진 자리수, 즉 비트(bit)로 구성되므로 비트가 계산의 기본 단위가 된다. * 이진 자리수(binary digit) : 이진수의 두 숫자 0과 1 중 하나. 정보의 기본적 구성 요소이다. MIPS 워..

* 본 글은 '컴퓨터 구조 및 설계: 하드웨어/소프트웨어 인터페이스(Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) 5th edition'의 내용과 2021학년도 1학기에 수강한 '컴퓨터 구조' 과목 강의 내용을 함께 정리하여 작성하였습니다. 명령어 집합 (Instruction Set) 컴퓨터 언어에서 단어를 명령어(instruction)라 하고, 그 어휘(특정한 구조가 이해할 수 있는 명령들의 집합)를 명령어 집합이라고 한다. 기계어는 다양하지만 실제로는 모두 유사하기 때문에 서로 다른 언어라기보다는 같은 언어의 사투리 정도로 보는 것이 타당할 것이다. MIPS 명령어 집합 (The MIPS Instruction Set) 초기 컴퓨..