레드의 노트

Ch. 6 Project - 1 이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제)를 수행하는 글입니다. 해외에서는 nand2tetris라는 이름의 프로젝트로 알려져 있습니다! 동일한 내용으로 구성되어 있으니, nand2tetris를 공부할 때 참고바랍니다 프로젝트 수행을 위한 언어로 C#을 사용하였습니다. Chapter 6의 내용정리 글 보러가기 Chapter 6. 어셈블러 - Project Chapter 6 프로젝트의 목표는 Hack Assembly 언어로 작성된 asm 코드를 Hack Binary Code로 변환하는 Assembler를 구현하는 것이다. 구현시 참고사항 상수는 10진법으로 ..

Ch. 5 Project 이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제)를 수행하는 글입니다. 해외에서는 nand2tetris라는 이름의 프로젝트로 알려져 있습니다! 동일한 내용으로 구성되어 있으니, nand2tetris를 공부할 때 참고바랍니다. Chapter 5. 컴퓨터 아키텍처 - Project Chapter 5의 프로젝트에서는 최소한의 구성으로 만든 간단한 Computer를 HDL로 작성하여 구현한 뒤, ROM에 예제 프로그램을 올려 직접 실행까지 시켜본다. HDL을 통해 구현할 컴퓨터의 대략적인 구조는 아래와 같다. 여기에서 Instruction Memory(ROM)은 주어진 Chi..

이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제) 를 수행하는 글입니다. 과제 수행을 위한 언어로 C#을 선택했지만, Java와 거의 유사하여 Java를 알면 쉽게 이해할만한 코드들이예요. Chapter 4. 기계어 - Project Chapter 4의 프로젝트에서는 무언가를 설계하고 만들지는 않는다. Hack 언어로 간단한 프로그램을 작성해보는 과제를 해결해보면서 컴퓨터 플랫폼과 Hack언어, 기계어에 친해지는게 목적이다. 추후에 어셈블러, 컴파일러 등을 만들 때 Hack 언어와 동작에 대한 이해가 필요하므로 과제를 잘 수행해보자. 이번 과제를 해결하기 위해서는 교재에서 주는 도구가 필요합니..

이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제) 를 수행하는 글입니다. 과제 수행을 위한 언어로 C#을 선택했지만, Java와 거의 유사하여 Java를 알면 쉽게 이해할만한 코드들이예요. Chapter 3. Sequential Logic - Project Ch.1, 2에서는 입력 값에 따라 출력값이 변하는 Combination Chip(이하 조합 칩)을 다루었다. 그러나 이번 Chapter에서는 시간의 요소를 추가로 넣은 Sequential Chip(이하 순차 칩)을 다룰 예정이다. 조합 칩과 다르게, 순차 칩은 상태를 유지하는 기능을 갖고있다. 따라서 값을 저장하고 불러오는 기능을 순차 칩..

이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제) 를 수행하는 글입니다. 과제 수행을 위한 언어로 C#을 선택했지만, Java와 거의 유사하여 Java를 알면 쉽게 이해할만한 코드들이예요. Chapter 2. Boolean Arithmetic - Project 이번 챕터에서는 컴퓨터가 수행하는 다양한 연산을 처리하는 Arithmetic Logic Unit을 만들어 CPU에 대해 이해하는 것이 목표였다. 이전 챕터에서 만든 간단한 게이트들을 기반으로 덧셈을 수행하는 Adder, Incrementer 등을 구현하고, 조건 Flag들에 따라 다양한 연산을 수행할 수 있는 ALU를 구현하였다. Ch...

이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제) 를 수행하는 글입니다. 이 챕터에서는 AND, OR, NOT같은 간단한 논리 연산과 이에 대응하는 게이트에 대해 공부했었다. Chapter 1의 프로젝트는 이러한 게이트를 컴퓨터 상에서 구현하는 것을 목표로 한다. 책에서는 게이트 및 컴퓨터의 구현을 위한 윈도우용 프로그램을 무료로 제공하고 있지만, 사지방의 컴퓨터가 리눅스 기반의 운영체제인 관계로 그냥 웹 ide에서 C#으로 코드를 짜서 구현하려고 한다. 작성할 게이트들은 Gates라는 namespace에 만든 BoolGate class에 담아주었다. main에서 코드를 불러와 메서드를 실행시..

구현 추상화된 VM을 구현하는 작업은 두 가지 개념으로 나뉜다. 각 데이터구조(스택과 가상메모리 세그먼트)를 구현하여 VM환경을 에뮬레이션 하기 각 VM명령들을 대상 플랫폼에서 명령의 의미대로 수행되는 명령어들로 번역하기 이를 위해 아래의 구현 방법을 따를 것이다. VM요소와 연산들에서 Hack HW나 기계어로 이어지는 표준 매핑을 정의 이를 구현하는 SW설계 가이드라인을 제시 Hack 플랫폼에서의 표준 VM매핑 1부 VM은 플랫폼독립성이 핵심이기 때문에, VM 플랫폼의 아키텍처에 대한 조건이 없었다. 이를 이어나가 모든 HW에서 이 VM이 돌아갈 수 있게 설계를 해보자. 이는 프로그래머가 원하는대로 구현하도록 VM을 설계할 수 있다는 말이기도 하나, VM을 대상 플랫폼에 매핑하는 방법에 대한 가이드라인..

이 장의 목표는 객체지향 고수준 언어의 컴파일러_compiler를 만드는 것을 준비하는 것이다! 고수준의 프로그램을 중간 코드(10-11장)로 만들고, 중간 코드를 기계어로 번역(7-8장)한다. 이는 70s에 등장한 오래된 개념이지만, C#과 Java같은 언어에 채택되어 현재까지도 사용되고 있다. 기본개념 플랫폼이 아닌 가상머신(VM)에서 실행가능한 중간코드를 만드는 것이다. VM은 컴퓨터상에서 구현가능한 추상적인 컴퓨터이다. 이를 통해 코드 이동성_code transportability를 확보할 수 있다. (동일한 코드를 수정하지 않거나, 약간의 수정만으로도 여러 플랫폼이나 환경에서 이용이 가능한 상태) VM구현에는 SW인터프리터, 특수목적 HW, VM프로그램으로 특정 플랫폼 기계어로 번역 등이 있다...

이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제)를 수행하는 글입니다. 해외에서는 nand2tetris라는 이름의 프로젝트로 알려져 있습니다! 동일한 내용으로 구성되어 있으니, nand2tetris를 공부할 때 참고바랍니다 프로젝트 수행을 위한 언어로 C#을 사용하였습니다. Chapter 6의 프로젝트에 대한 글 보러가기 The Elements of Computing System - Ch.6 PJ (1) Ch. 6 Project - 1 이 글은 insight 출판사의 [밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템 / The Elements of Computing System]이라는 책에 있는 프로젝트(과제..

6장-12장은 컴퓨터의 SW적 측면에 초점을 맞춘다. 컴파일러, 간단한 객체 프로그래밍 언어, 기본적인 운영체제를 만들어보자. 여기에서 가장 기본이 되는것이 어셈블러 _assembler이다. 어셈블리어로 작성한 프로그램을 어셈블러를 이용해 2진 코드로 번역하는 과정을 배우고, Hack 어셈블러를 만들자. 기호로 된 어셈블리 명령 (ADD, JUMP)과 2진코드는 1대1 대응이므로 어셈블러 작성은 어렵지 않다. 기호를 이용해 메모리를 참조하도록 기능을 추가하는 것이 까다롭다. 기호테이블 _symbol table을 통해 사용자 정의 기호를 물리적 주소에 연결하고 관리한다. Hack의 어셈블러를 구현해보면서 다른 어셈블러를 만들 때 사용되는 핵심 소프트웨어 공학의 원리를 맛볼 수 있다. 배경 기계어는 기호형 ..