레드의 노트

공군 특기학교에서 시간을 보내면서 공부나 하려고 책을 고르려 시내 서점에 갔습니당. 재미있어보이면서 코드를 짜지 않아도 공부할 수 있는 컴퓨터 책을 찾다가 아래 책을 발견할 수 있었습니다. 「The Elements of Computing systems - 밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템」 고려대학교에서 컴퓨터 시스템 설계 과목을 들으면서 공부를 해보니 컴퓨터가 어떻게 돌아가는지를 알 수 있어서 되게 재미있고 저랑 잘 맞더라고요. 그래서 한번 더 공부해보려고 이 책을 골랐습니다. 실제로 읽어보니까 되게 프로젝트도 재미있게 구성되어있어요. 불 논리에서 게이트를 배우고, ALU랑 CPU를 디자인해보고, 어셈블리어를 기계어로 바꾸기, VM언어를 어셈블리어로 바꾸기, 객체지향 언어를 VM언어로 바꾸기, 운영체제 ..

Cache Memory CPU에는 Level 1 Cache, Level 2 Cache, Level 3 Cache 등이 존재한다. ( 발전할수록 추가된다. 현재 L3까지 온 상태! ) Lv1 Cache는 32KB로, L1I ( Instruction 저장 ) L1D ( data 저장 ) 두 종류가 있다. CPU내에 각각 존재한다. Lv2 Cache는 256KB로, CPU내에 각각 존재한다. 범용 저장공간에 해당 Lv3 Cache는 MB단위, System에 하나 존재한다. Register와 Memory는 Compiler에 의해 오가지만, Cache와 Memory사이는 HW가 자동으로 오가기에 SW가 필요 없다. Cache의 필요성 Cache Memory는 메모리에서 레지스터로의 읽고쓰는 성능향상을 위해 둘 사..

가장 단순한 IO Interrupt 형태 : 모든 IO Device들이 OR gate로 묶여있다. IO Interrupt가 발생했다는 신호가 CPU에 들어오면, CPU는 누가 이 신호를 보냈는지 IO Device를 추적한다. 이를 통해 해당 Interrupt를 실행한다. Priority는 Status Register를 먼저 읽어 Check 한다. - 누가 보냈는지, Priority는 어떤지를 알기 위해서는 모든 IO에 접근 ... 응답시간이 길고 효율이 낮다. 더 나은 Interrupt 처리가 필요하다. INTC ( Interrupt Controller ) / PIC ( Programmable Interrupt Controller ) / APIC ( Advanced PIC ) / GIC ( Generic..

Interrupt는 CPU와 Peripheral Devices 사이의 소통이다. Interrupt: IO Device가 generate 하는 것 둘은 미세한 차이가 등장한다. Exception: CPU가 Internally generates 하는 것 둘 다 CPU에서 신호에 대해 처리한다는 공통점이 있다. Interrupt Asynchronous Signal ( HW ), Synchronous Event ( SW : System Call - SVC ( SuperViser Call ) Instruction 을 제공 ) ex) OS의 Scheduling은 time interrupt를 이용한다. IRQ : Normal Interrupt Request PC가 0x08로 이동 → Branch로 이동하여 원하는 I..

ARM은 세 가지 Instruction Set을 제공한다. ARM ISA : 32bit Instruction Thumb2 : 16bit & 32bit Instruction Thumb은 16bit Instruction으로 구성되어있고, 이를 확장하여 32bit Instruction을 덧붙여 Thumb2를 제공한다. Special Perpose의 Embedded System을 목적으로 디자인되었다. 따라서, Reduced-Cost Row-Performance를 만족시키기 위해 Low memory Set을 제공한다. Jazelle : Java ByteCode ( ByteCode 실행에 JVM이 필요없다 ) CPSR의 J,T bit을 통해 어떤 Inst Set으로 번역될 지 설정 가능하다. Compiler가 알..

Real Time Clock - RTC : 2^15Hz = 32768 Hz = 32.768 kHz = 1 Sec RTC를 2^15로 나누면 1Hz 에 1 Sec인 Clock을 만들어 1초를 Count할 수 있다. 타이머는 Task Scheduler 등의 작업에서 App에게 시간 배정으로 동시에 작업을 수행하도록 만들기 위해 사용된다. ( event Interrupt를 통해 Count한 1ms의 경과를 CPU에게 알린다. ) Private Timer Timer Load Register, Timer Count Register, Timer Control Register, Timer Status Register로 구성되어있다. - Timer Load Register 초기값에 해당하는 값. - Timer Coun..

처리장치 등에서 입출력장치의 데이터에 접근하기 위해서 사용하는 방법. 입출력장치 내에 있는 레지스터를 특정 메모리 공간에 할당하여, 사용할 때 마다 그 공간을 참조하여 값을 이용할 수 있다. 할당받는 메모리 공간의 크기는 레지스터의 개수에 따라 달라진다. 메모리 주소가 32bit ( 4 byte )이고, 메모리 맵이 같은 크기의 4개의 구역으로 나누어져 있다고 생각해보면, 맨 앞 2개의 bit는 00, 01, 10, 11로 어느 구역으로 갈 지 결정하는 역할을 수행하게 된다. 이 두 bit을 처리하는 회로가 Address Decoder 이고, decoder에 의해 해당 메모리의 chip select가 활성화 (1) 가 되며 해당 구역에서 남은 30개의 bit으로 구성된 주소로 원하는 데이터를 찾아갈 수 ..

Tab 복사가 안돼서 삐뚤빼뚤 ㅜㅜ Execute unit in ARM Move instruction - MOV mov r0, r0, LSL#1 r0에 저장된 값을 logic shift left로 1칸 옮겨서 r0에 저장하라 mov pc, r14 r14에 저장된 값을 pc 레지스터에 저장하라 example r0 = 0x80000004 movs r0, r0, LSL#1 r0 = 0x00000008, CPSR = nzCv movs r0, r0, LSL#1 r0 = 0x00000010, CPSR = nzcv 대부분의 instruction은 (lsl#같은) Barrel shifter를 사용할 수 있다! instruction 뒤에 붙는 s는 명령어 수행 후 CPSR 플래그를 update하라는 의미 2bit 이상 ..