[시스템프로그램] 1. 프로그램 컴파일시 내부 동작 원리,Conccurency vs parallelism

시간이 없습니다. 이번학기 시작하기전에 하기로 했는데.. 개강 1주도 안남아서 복습하다니.. 전 사람이 아...

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[시스템프로그램] 1. 프로그램 컴파일시 내부 동작 원리,Conccurency vs parallelism

시간이 없습니다. 이번학기 시작하기전에 하기로 했는데.. 개강 1주도 안남아서 복습하다니.. 전 사람이 아닙니다..

​컴퓨터는 C Soruce code를 어떻게 저장할까?

2진수의 8bit로 변환하여 저장함.

#include<stdio.h>

int main(void){ printf("Hello world"); }

​

위의 소스코드를 컴퓨터는 어떻게 저장할까요?

#은 ascii code로 35번입니다. 이걸 2진수 8bit로 변환해서 0010 0011 이런식으로 컴퓨터는 저장을 하게 됩니다.

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Text file은 오직 ASCII character로만 이루어져 있습니다.

ASCII character는 8bit 정수로 표현되므로 결국 컴퓨터 내부는 2진수 8bit형태로 저장이 된다고 볼 수 있습니다.

​

리눅스에서 C언어를 컴파일할때 내부 4가지 동작.

gcc -o "실행파일이름" "소스코드명"

이런식으로 컴파일을 하여 실행을 할 수 있습니다.

이때 내부 동작은 4가지로 일어납니다. 또한 이때 만들어지는 파일들을 직접 확인이 가능합니다.

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Pre-processor -> Compiler -> Assembler -> Linker -> 실행파일 생성

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1. Pre-Processor( text 파일)

hello.c 가 pre-processor를 지나서 hello.i 라는 파일로 만들어집니다.

Source code에서 preprocessor-directive(#include나 macro등 을 가리킴) 을 제거합니다.

hello.i 에는 저런 매크로들이 제거된 pure-C code만 남게 됩니다.

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2. Compiler (text 파일)

hello.i 는 컴파일러를 거쳐 hello.s 라는 텍스트파일로 만들어지게 됩니다.

이 코드는 어셈블리어로 이루어져 있습니다.

gcc "파일명" -S -o "파일명.S" 를 입력하시면 볼 수 있습니다.

hello world의 어셈블리 코드는 이렇게 이루어져 있습니다.

3. Assembler (Binary 파일)

hello.s 코드는 이제 어셈블러를 지나서 binary 코드로 변환되게 됩니다.

여기서 나온 binary code는 Relocatable object programs(이식가능한 프로그램) 이라고 불리는데..

이 이유는 맨 마지막 링커에서 이유를 알게 됩니다.

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이때 출력파일은 hello.o 입니다. 이건 기계어코드 file이기 때문에 우리가 직접 눈으로 볼 수없습니다.

disassemble을 해주는 툴을 이용해서 어셈블리어로 바꿔야 볼 수 있습니다.

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4. Linker (Binary 파일)

hello.o 파일들이 링커를 통해서 최종적으로 다른 object file들과 합쳐지면서 실행파일 hello 를 만들어내게 됩니다.

이 hello.exe파일은 (Executable object program)으로 binary로 이루어져 있습니다.

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일반적으로 hello.c 말고도 hello2.c 등 여러개를 동시에 컴파일해서 하나의 파일로 만들때에 필요한 파일입니다.

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우리는 hello.c 를 컴파일하면 hello 실행파일만 나오지만

내부에서는 저런 과정을 통해서 컴파일 및 실행파일 생성이 이루어지고 있었습니다.

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실행파일 실행시에 쉘(Shell) 의 역할

cmd 열면 나오는 그 쉘 맞습니다~~

이 깜빡거리는 shell의 역할은 무엇일까요? 여러가지 shell 이 있겠지만, 이 shell은 가장 기본쉘인 bash 쉘 입니다.

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1. Shell은 command line을 해석하는 역할을 합니다.

2. 실행 명령어가 내장 shell command 이면 자신이 스스로 실행합니다. (자기가 실행할 수 있다면 직접 실행합니다)

3. 실행할 수 없다면? 실행파일을 찾아서 메모리에 올린 후 실행시킵니다.

4. 프로그램이 꺼질때까지 기다립니다.

5. 다시 프롬프트 창을 띄웁니다.

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HW관점에서 Controller와 Adapter의 차이

갑자기 컨트롤러 어댑터는 왜 나오는가 하냐면.. 실행되는걸 하드웨어적 관점으로도 설명해주셨는데.. 스킵하겠습니다

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Controller : main PCB 기판 그 자체에 device가 있는 경우를 말합니다.

Adapter : PCB에 있는 슬롯에 꽂는 것을 말합니다.

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그래픽카드? 슬롯에 꽂지요?? 어댑터입니다.

네트워크 선? 슬롯에 꽂지요?? 어댑터입니다.

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Concurrency and Parallelism

동시성 vs 병렬처리

이게 갑자기 왜 나오냐고요?

1강에서는 전체적 구조를 훑어주는거라 이런 내용이 숨어있네요. 일단 중요한거니까 정리해두겠습니다

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1. Concurrency (동시성,병행성)

여러개의 프로세스가 동시에 실행되는것을 말합니다.(실제로 동시사용은 아닙니다)

하나의 CPU로 여러개의 프로세스를 엄청 빠른속도로 번갈아가면서 사용하는 것 입니다.

Using processors alternately

single user가 multiple task를 할 수 있게 해줍니다 concurrently

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2. Parallelism

진짜로 이건 CPU가 여러개 입니다.

컴퓨터는 C Soruce code를 어떻게 저장할까?