명령어

1. 소스 코드에서 명령어로

• 컴퓨터는 명령어를 이해한다.
  •  소스 코드는 실행되기 전 명령어(+데이터)로 변환되어 실행된다.
  •  소스 코드: 사람(개발자)가 이해하기 편한 언어 (고급 언어)
  •  명령어와 데이터: 컴퓨터가 이해하기 편한 언어 (저급 언어)
  • 즉, 고급 언어로 작성된 소스 코드는 내부적으로 저급 언어로 구성된 명령어와 데이터로 변환된다.
• 저급 언어의 두 종류
  • 기계어 (machine code)
  • 어셈블리어 (assembly language) : 기계어를 사람이 이해하기 편하게 변환시킨 언어
• 고급 언어에서 저급 언어로 변환되는 대표적 방식
  • 컴파일
    • 소스 코드 전체가 컴파일러에 의해 검사, 목적 코드로 변환
    • C/C++, Rust
    • 대표적인 컴파일러는 gcc, clang, Visual Studio, etc
  • 인터프리트
    • 소스 코드 한 줄씩 인터프리터에 의해 검사, 목적 코드로 변환
    • Python, JavaScript
  • 주의할 점
    • 컴파일과 인터프리트는 방식의 차이가 있는 것이다. 완전히 분리되어 있는 개념은 아니다.
    • 컴파일 언어의 특성과 인터프리트 언어의 특성을 모두 갖추 언어도 존재한다. (Java, Python)

2.명령어의 구조

• 프로그램을 이루는 두 정보 (0과 1로 이루어진 정보)
  • 명령어: 컴퓨터를 동작시키는 실질적인 정보
  • 데이터: 명령어의 대상 (재료)
• 명령어
  • 무엇을 대상으로 무엇을 수행하라 (= 오퍼랜드로 연산 코드를 수행하라)
  • 오퍼랜드(operand): 명령어를 수행할 대상
      ==> 대상(데이터)이 직접 명시되기도 하고,
      ==> 대상의 위치가 명시되기도 함
  • 연산 코드(op-code)
      ==> 오퍼랜드로 수행할 동작

3. 주소 지정

• 명령어의 길이는 한정되어 있기 때문에 일일이 지정하기보다 주소를 지정한다.
• 유효 주소
  • 연산 코드에 사용할 데이터가 저장된 위치, 즉 연산의 대상이 되는 데이터가 저장된 위치
• 주소 지정
  1. 즉시 주소 지정
     • 연산에 사용할 데이터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시
     • 가장 빠른 주소 지정 + 데이터 크게에 제
  2. 직접 주소 지정
     • 오퍼랜드 필드에 유효 주소(연산에 사용될 데이터가 저장된 메모리 주소) 명시
     • 오퍼랜드 필드로 표현 가능한 메모리 주소 크기에 제한
  3. 간접 주소 지정
     • 오퍼랜드 필드에 유효 주소의 주소 명시
     • 유효 주소 크게에 제한은 없으나, 속도가 비교적 느림
     • 메모리에 2번 접근해야함 (따라서 직접 주소 지정보다 느리다.)
  4. 레지스터 주소 지정
     • 연산에 사용할 데이터를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시
     • 레지스터 접근은 메모리보다 빠르다.
  5. 레지스터 간접 주소 지정
     • 연산에 사용할 데이터를 메모리에 저장하고,
     • 그 주소(유효 주소)를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 명시
     • 메모리 접근은 한 번