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. 1장에서 컴퓨터 성능은 명령어의 개수, Clock Cycle Time, CPI(명령어 당 Clock Cycle 수)에 의해 결정된다는 것을 알았다. 2장에서는 컴파일러와 명령어 집합 구조(ISA)가 프로그램에 필요한 명령어 개수를 결정하는 것을 배웠다. 하지만 Clock Cycle Time과 CPI는 프로세서의 구현 방법에 따라 결정이 된다. 본 4장에서는 프로세서를 구현하는 데 사용되는 원리와..

* 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. 본서에서는 '오류'와 '함정'이라는 단어를 사용하는데, 각각의 의미는 다음과 같다. 오류(Fallacy) : 많은 사람들이 공통적으로 잘못 알고 있는 부분 함정(Pitfall) : 흔히들 저지르기 쉬운 실수 [ 오류 ] 한 비트 왼쪽 자리이동 명령어가 2를 곱해준 것과 같은 결과를 보이듯이 오른쪽 자리이동 명령어는 2로 나누어 준 것과 같은 결과를 나타낸다. 부호 없는 정수(unsigned in..

* 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. 부동소수점 덧셈 부동소수점으로 표현된 수들의 덧셈은 어떻게 진행되는지 알아보자. 1. F1과 F2의 hidden bit을 복구시킨다. ex) F1이 011000...000이라면 원래 수는 1.011이다. (hidden bit = 1) 2. E1과 E2의 자릿수를 맞춰준다. * 자릿수를 맞추는 방법 (1) E1과 E2 중에 큰 것을 고른다. E1 > E2라고 가정하자. (2) E1 - E2 만큼 ..

* 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. IEEE 754에는 4가지 자리맞춤 모드(rounding modes)가 있다. 1. Always round up (항상 자리올림) (+∞ 방향) 2. Always round down (항상 자리내림) (-∞ 방향) 3. Truncate (잘라내기) 4. Round to nearest even (가장 가까운 짝수로의 자리맞춤) (반올림) 이러한 자리맞춤 모드들이 존재하는 이유는 아래와 그림과 같이..

* 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. 프로그래밍 언어는 부호있는 정수와 부호없는 정수뿐만 아니라 소수 부분을 갖는 수, 실수(reals)도 표현할 수 있어야 하고, 엄청나게 큰 값도 표현할 수 있어야 한다. 이 수들은 32비트 부호있는 정수로는 표현할 수 없다. 과학적 표기법과 정규화된 수, 부동소수점 우선 과학적 표기법과 정규화된 수에 대하여 알아보자. 과학적 표기법(scientific notation)은 소수점의 왼쪽에는 한 자..

* 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. 나눗셈 나눗셈은 곱셈보다 사용 빈도는 낮지만 훨씬 까다롭다. 0으로 나누기와 같이 수학적으로 유효하지 않은 연산을 요구하기도 한다. 먼저 0과 1로만 이루어진 십진수의 나눗셈, 1001010÷1000을 보자. 나누어지는 수는 피제수(dividend), 피제수를 나누는 수는 제수(devisor)로 부르고, 몫(quotient)이라 불리는 결과와 나머지(remainder)라고 불리는 두 번째 결과가..

* 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. 곱셈 먼저 곱셈 연산의 순서와 피연산자의 명칭을 확실히 해야한다. 0과 1로만 구성된 십진수의 곱셈, 1000×1001을 보자. 첫 번째 피연산자는 피승수(multiplicand), 두 번째 피연산자는 승수(multiplier)라고 부른다. 최종 결과는 곱(product)이라고 부른다. 이진수 곱셈은 위에서 본 예시와 같이, 다음과 같은 단계만 거치면 된다. 1. 승수의 자리 수가 1이면 피승수..

* 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..