운영체제 Day3 (명령어)

소스 코드와 명령어

고급 언어와 저급 언어

고급언어

컴퓨터가 이해하는 언어가 아닌 사람이 이해하고 작성하기 쉽게 만들어진 언어 -> '사람을 위한 언어'

저급언어

컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어

• 기계어

0과 1로 이루어진 언어

• 어셈블리어

0과 1로 이루어진 기계어를 읽기 편한 형태로 번역한 저급 언어

컴파일 언어와 인터프리터 언어

고급언어가 저급언어로 변환되는 크게 두가지 방식이 있다

• 컴파일 언어

컴파일 언어는 컴파일러에 의해 소스 코드 전체가 저급 언어로 변환되어 실행되는 고급 언어이다. 컴파일러는 개발자가 작성한 코드 전체를 쭉 훑어보며 소스 코드에 문법적인 오류는 없는지, 실행하는 데 불필요한 코드는 없는지 등을 따지며 소스 코드를 처음 부터 끝까지 저급 언어로 컴파일한다. 이때 소스 코드 내에서 오류가 하나라도 있다면 컴파일에 실패한다.

• 인터프리트 언어

이터프리터에 의해 소스 코드가 한 줄씩 실행되는 고급 언어이다. 소스 코드 전체가 저급 언어로 변환되는 컴파일 언어와는 달리 인터프리터 언어는 소스 코드 한줄씩 실행한다. 소스 코드를 한 줄씩 저급 언어로 변환하여 실행해 주는 도구를 인터프리터 라고한다. 인터프리터 언어는 소스 코드를 한 줄씩 실행하기 때문에 소스코드에 오류가 발견되기 전까지의 코드는 올바르게 수행한다.

명령어의 구조

연산 코드와 오퍼랜드

연산 코드

명령어가 수행할 연산

연산 코드 유형
- 데이터 전송
- 산술/논리 연산
- 제어 흐름 변경
- 입출력 제어

오퍼랜드

연산에 사용할 데이터 또는 연산에 사용할 데이터가 저장된 위치

• 오퍼랜드 필드에는 숫자와 문자 등을 나타내는 데이터 또는 메모리나 레지스터 주소가 올 수 있다. 많은 경우 연산에 사용할 데이터가 저장된 위치, 즉 메모리 주소나 레지스터 이름이 담긴다. 그래서 오퍼랜드 필드를 주소 필도라고 칭하기도 한다.

주소 지정 방식

정보의 용량을 늘리기 위해 오퍼랜드 필드에 명령어를 직접 할당하는 것이 아닌 주소를 할당한다. 오퍼랜드 필드에 데이터가 저장된 위치를 명시 할 때 연산에 사용할 데이터 위치를 찾는 방법을 주소 지정 방식이라고 한다.

즉시 주소 지정 방식

연산에 사용할 데이터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시하는 방식

직접 주소 지정 방식

오퍼랜드 필드에 유효 주소를 직접적으로 명시하는 방식이다. 표현할 수 있는 데이터의 크기는 즉시 주소 지정 방식 보다 크지만 주소를 표현할 수 있는 범위가 연산 코드의 비트 수만큼 줄어들었다.

간접 주소 지정 방식

유효 주소의 주소를 오퍼랜드 필드에 명시한다. 직접 주소 방식 보다 표현할 수 있는 유효 주소의 범위가 넓어지지만 두번의 메모리 접근이 필요하기 때문에 다른 주소 지정 방식들보다 일반적으로 느리다.

레지스터 주소 지정 방식

연산에 사용할 데이터를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시하는 방법이다. 일반적으로 CPU 외부에 있는 메모리에 접근하는 것보다 내부에 있는 레지스터에 접근하는 것이 더 빠르다. 그러므로 레지스터 주소 지정 방식은 직접 주소 지정 방식보다 빠르다.

레지스터 간접 주소 지정 방식

사용할 데이터를 메모리에 저장하고, 그 주소를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 명시하는 방법이다.

출처: 혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제, 강민철 지음