2015 Fall 아키텍쳐 정리

정리한다

우하하

Instruction Set Architecture III

RISC vs CISC

• RISC 장점 : 간단한 구현, 공간 및 전력 절약, 파이프라이닝 특화
• CISC 장점 : 코드 밀집도, 호환성

RISC의 특징:

• hardwired control
• load-store machine
• few addressing modes
• fixed-size instruction
• rely on compiler optimization

대표적 CISC인 x86: variable length encoding... 실질적으로는 microengine을 이용해
microoperation들로 쪼개서 사용

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오해

강력한 인스트럭션 -> 고성능?

인스트럭션 수는 적겠지만 구현이 어렵다. 또한 컴파일러가 머리 터진다. 아마 clock
cycle time도 늘어나야 할듯?

어셈코드로 짜면 고성능?

컴파일러가 너보다 똑똑할걸...

backward compatibility를 위해선 인스트럭션 셋이 고정되어야 한다

추가시키는건 괜찮아!

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Compilation

source code -> tokens -> abstract syntax tree

Forward Reference

• arithmetic / logical / shift 등은 인스트럭션 내에 필요한 정보 다 있음
• branch는 pc-relative
• 라벨들의 위치를 알기 위해서는 어셈블리 코드를 두 번 읽어야 한다. 플젝 해봤지?
• jump는 절대주소 필요로 함. 링킹 마친 후에 할 수 있음.

Symbol Table

• 다른 파일에서 사용될 수 있는 "item"들에 대한 정보 저장
• label for function call
• data

Relocation Table

• 지금은 주소를 알 수 없는 "item"들에 대한 정보 저장
• j / jal 레이블
• static section의 데이터

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링커

• input: object code files, information tables
• output: 실행가능 코드

여러 오브젝트 파일을 하나의 실행가능 코드로 엮어준다.

이 때

relocated text1 | relocated tex2 | relocated data1 | relocated data2

가 최종 포맷이 된다.

스텝 바이 스텝

1. 각 오브젝트 파일에서 text segment 뽑아내서 합침
2. 각 오브젝트 파일에서 data segment 뽑아내서 합친 뒤에 text 뒤에 붙임
3. relocation table 보면서 각 항목들에 해당하는걸 절대주소로 채움

이 때

• text segment는 0x400000으로 가정
• 링커는 각 데이터, 텍스트 섹션의 길이를 알고 있음
• 절대주소 계산 알아서 잘