컴퓨터시스템 CH1. 컴퓨터 시스템으로의 여행

컴퓨터 시스템으로의 여행

컴퓨터 시스템 = 하드웨어 + 시스템 소프트웨어
작동하며 응용프로그램을 실행함.
모든 컴퓨터 시스템은 유사한 기능을 수행하는 유사한 하드웨어와 소프트웨어 컴포넌트를 가지고 있다.

1.1 정보는 비트와 컨텍스트로 이루어진다.

비트: 데이터
컨텍스트: 해석방법
⇒ 동일한 비트(데이터)가 컨텍스트에 따라 다르게 해석될 수 있음

✅ 컨텍스트는 어디에서 주어지는 것인가?

좋은 질문이야! 핵심을 짚었네.
결론부터 말하자면:

컨텍스트는 ‘항상 파일 안에 직접 쓰여 있는 건 아니고’, 보통은 ‘외부의 규칙’이나 ‘해석하는 프로그램/환경’이 제공해.

✅ 1. **컨텍스트가 파일 안에 명시적으로 있는 경우**

일부 형식 있는 데이터는 스스로를 설명하기 위해 컨텍스트 정보를 내부에 포함해.
이럴 땐 컨텍스트가 직접적으로 쓰여 있는 것이 맞아.

예시:

데이터	내부 컨텍스트	설명
`PDF 파일`	시작 부분에 `%PDF-1.7`	→ “나는 PDF 파일이야”
`JPEG 이미지`	`FF D8 FF E0` (magic number)	→ “나는 JPEG야”
`Python 코드`	`0b1010`	→ “이건 2진수 정수야”
`HTML`	`<html>`, `<head>`, `<body>`	→ “나는 웹 문서야”

이런 경우는 컨텍스트가 비트/바이트 안에 포함된 경우라고 볼 수 있어.

✅ 2. **컨텍스트가 외부에서 주어지는 경우**

하지만 대부분의 경우, 비트 그 자체만 봐서는 해석할 수 없고,
**외부 환경, 프로세스, 해석자(program)**가 그 의미를 부여해줘.

예시:

.txt 파일의 01000001 → 메모장에서 보면 "A"지만, hex editor에선 0x41
0b1010 → 파이썬 코드에서는 2진수 10이지만, 그냥 텍스트 파일로 보면 단순한 문자열 "0b1010"
메모리 안에 있는 8바이트 → 이걸 double로 볼지, int로 볼지는 CPU나 프로그래머가 결정

즉, 이 경우 컨텍스트는 파일 외부에 있어:

파일 확장자
프로그래밍 언어의 문법
운영체제의 실행 규칙
사용하는 소프트웨어

🔸 요약

컨텍스트는…	예시	파일 안에 있는가?
내부에 포함된 경우	`%PDF`, `<html>`, `0b1010`	✅ 예
외부 규칙에 따라 해석되는 경우	파일 확장자 `.exe`, 파이썬의 `0b`를 해석하는 인터프리터	❌ 아니오

🧠 정리하자면

🔹 컨텍스트는 “해석 기준”이다.
🔹 어떤 데이터는 그 기준을 스스로 안에 담기도 하고,
🔹 어떤 데이터는 *해석하는 주체(사람, 프로그램, OS)*가 기준을 제공하기도 해.

원하는 주제로 더 깊이 들어갈 수 있어! 예를 들어 “컴파일러가 컨텍스트를 어떻게 이해하는가”, “바이너리 파일 해석”, “파이썬 인터프리터의 역할” 같은 것도 연결해서 설명할 수 있어.

1.2 프로그램은 다른 프로그램에 의해 다른 형태로 번역된다.

컴파일 시스템
- 소스코드(원시코드)를 목적코드로 바꾸는 역할
- 전처리기, 컴파일러, 어셈블러, 링커의 4단계를 실행하는 프로그램드을 합쳐서 컴파일 시스템이라고 함.
- e.g., GCC 컴파일러 드라이버: 소스파일 hello.c를 읽어서 실행파일인 hello로 번역.

각 단계

시작 파일: 소스코드(.c)

전처리 단계

사용 프로그램: 전처리기(cpp)
역할: #문자로 시작하는 디렉티브¹에 따라 파일을 수정
- e.g., #includes<studio.h>: 시스템 헤더파일인 studio.h를 프로그램 문장에 직접 삽입하라는 뜻
결과파일: 수정된 소스코드 파일(.i)

컴파일 단계

사용 프로그램: 컴파일러(cc1)
역할: 어셈블리어로 파일을 번역
- 어셈블리어는 기계어와 1:1 대응됨
- 상위수준 언어 종류에 상관 없이 동일한 어셈블리어로 출력파일을 생성
결과파일: 어셈블리어 프로그램 파일(.s)

어셈블리 단계

사용 프로그램: 어셈블러(as)
역할: 어셈블리어 → 기계어 인스트럭션 ⇒ 결과 파일로…
결과파일: 재배치가능 목적프로그램(.o)

✅ 1. ‘재배치 가능 목적 프로그램’에서 ‘재배치’란?

**“재배치 가능”하다는 말은, 이 목적파일(hello.o) 안의 코드나 데이터가 메모리에서 최종적으로 어디에 위치할지 아직 정해지지 않았고, 나중에 자유롭게 위치를 조정할 수 있게 설계되어 있다는 뜻이야.

🔹 다시 말해:

**“파일 자체가 이리저리 옮겨진다”**는 의미도 아니고,
**“인스트럭션들이 뒤죽박죽 위치 바뀐다”**는 뜻도 아니야.
대신, 이 의미는 메모리에 올려질 때 “어디에 위치할 수 있는지 유연하다”는 뜻이야.

🔹 예시:

int main() {
	return 0;
}

이 코드가 컴파일되어 hello.o라는 목적파일이 만들어졌다고 해.

여기에는 main 함수의 기계어 인스트럭션이 들어 있지만,
“이 코드가 메모리 주소 0x400000부터 실행된다”는 정보는 아직 없음!
나중에 링커가 여러 목적파일을 결합할 때, 이 main 함수가 0x400000에 올릴지, 0x500000에 올릴지는 그때 결정함.
그래서 hello.o 안의 기계어 코드에는 이런 주소가 “심볼”로 남아 있음. (예: main이 아직 어딘지 모르므로 main → 심볼 테이블)

📌 즉, **“재배치 가능”하다는 것은 이 목적파일 안의 주소들이 아직 “결정되지 않았고, 나중에 링커가 마음대로 재배치할 수 있게 만들어진 상태”**라는 뜻이야.

링크 단계

사용 프로그램: 링커(ld)
역할: 통합작업
- 이미 컴파일된 별도의 목적파일에 들어있는 심볼(함수, 변수 등)을 사용해야할 경우가 많음
  - e.g., 외부 함수 사용
- 이러한 심볼들을 연결하여 하나의 실행파일을 생성
결과파일: 실행 가능 목적파일(실행파일)

메모리 적재 후 실행

1.3 컴파일 시스템 이해가 중요한 이유

프로그램 성능 최적화
- switch문은 if-else문을 연속해서 사용하는 것보다 언제나 더 효율적일까?
- 함수 호출시 발생하는 오버헤드는 얼마나 되는가?
- while 루프는 for 루프보다 더 효율적일까?
- 포인터 참조가 배열 인덱스보다 더 효율적인가?
- 합계를 지역변수에 저장하면 팜조형태로 넘겨받은 인자를 사용하는 것보다 왜 루프가 더 빨리 실행되는가?
- 수식 연산시 괄호를 단수히 재배치하기만 해도 함수가 더 빨리 실행되는 이유는 무엇인가?
링크에서 이해하기
- 링커아 어떤 참조를 풀어낼 수 없다고 할 때는 무엇을 의마하는가
- 정적변수와 전역변수의 차이는 무엇?
- 각기 다른 파일에 동일한 이름의 두 개의 전역변수를 정의한다면 무슨일이?
- 정적 라이블리와 동적 라이브러리의 차이는?
- 컴파일 명령을 쉘에서 입력할 때 명령어 라인의 라이브러리들의 순서는 무슨 의미가 있는가?
보안 약점 피하기
- e.g., 버퍼 오버플로우 취약성.
- 안전한 프로그래밍의 첫번째 → 스택에 데이터와 제어정보가 저장되는 방식의 영향 이해.

✅ 기억장치

속도 빠른 순

[CPU]
 └─ 레지스터
 └─ 캐시 (L1 → L2 → L3)
[메모리 계층]
 └─ RAM (주기억장치)
 └─ 버퍼 (I/O 대기용)
 └─ 디스크 (SSD/HDD 등)
[외부저장소]
 └─ USB, 외장하드, 클라우드 저장소

용어	정의	비휘발성	속도	위치/역할
저장소	모든 비휘발성 저장 매체의 총칭	O	느림	넓은 개념
디스크	보통 HDD, SSD를 말함. 데이터를 영구 저장하는 장치	O	느림	보조기억장치
ROM	읽기전용 메모리. 펌웨어나 시스템 부트로더 등이 저장	O	느림	메인보드
버퍼	데이터 전송을 조율하기 위한 임시 공간. (느린 장치간 데이터 전송 속도 맞추기 위함)	X(보통)	중간	메모리 or 장치내부
메모리	보통 RAM을 뜻함. 실행중인 데이터/코드를 저장	X	빠름	주기억장치
캐시	CPU 안에 있는 초고속 임시 저장소. 최근/자주 쓰는 데이터를 저장	X	매우 빠름	CPU 내부
레지스터	CPU 내부의 초소형 저장공간. 연산에 바로 사용	X	최고 속도	CPU 내부

1.4 프로세서는 메모리에 저장된 인스트럭션을 읽고 해석한다.

✅ 쉘과 CLI

CLI(Command-Line Interface)
- 사용자가 명령어를 입력해 컴퓨터와 상호작용하는 방식
- UI 방식 중 하나로 GUI(마우스, 버튼 등)와 반대
shell
- 사용자가 CLI를 쓸 수 있도록 운영체제와 사용자 사이를 중계하는 프로그램
- 통역가와 같은 역할을함
- 입력받는 명령어는 내장 쉘명령어 또는 실행파일의 이름임.
운영체제
- 명령을 실제 수행하는 주체

하드웨어 구성 요소

Bus

시스템 내를 과농하는 전기적 배선군
컴포넌트들 간에 바이트 정보를 전송
전송하는 정보는 word라는 고정 크기를 가짐 → 대개 4 bytes (32 bits) 나 8 bytes (64 bits)

입출력 장치

시스템과 외부세계와의 연결을 담당.
e.g., 키보드, 마우스, 출력용 디스플레이, 외부 디스크 드라이브
각 입출력 장치는 입출력 버스 + (컨트롤러 or 어댑터)를 통해 연결됨²
- 컨트롤러: 디바이스 자체가 칩셋이거나 시스템의 인쇄기판에 장착
- 어댑터: 마더보드의 슬롯에 장착되는 카드

메인 메모리

프로세서가 프로그램을 실행하는 동안 데이터와 프로그램을 모두 저장하는 임시 저장장치
물리적: DRAM칩들로 구성
논리적: 연속적인 바이트들의 배열 → 각 byte들은 고유의 주소를 가짐.

✅RAM

RAM 메모리 : DRAM vs SRAM

RAM: 어떤 메모리 주소에 접근(random access)하더라도 동일한 시간의 읽고 쓰기가 보장되어서 random access memory라고 부름
- cf) 하드디스크 vs RAM
  - 데이터 주소에 따라 접근 시간이 다름 → 헤드라는 장치를 이용해 플래터라는 원판에 데이터를 읽고 쓰는데, 플래터를 돌려 헤드를 해당주소로 옮겨야함. → 헤드 위치에 따라 접근 시간 달라짐.
  - RAM은 전기를 저장하는 cell들의 배열(반도체 회로)로 구성→ cell의 전압정보를 읽어오는데 동일한 시간 소요
비용: SRAM > DRAM
속도: SRAM > DRAM
⇒ 메인메모리: DRAM

프로세서

= 주처리장치(CPU)
메인 메모리에 저장된 인스트럭션들을 해독 및 실행하는 엔진
프로그램 카운터(PC)
- 메인 메모리의 기계어 인스트럭션의 주솟값을 가짐
- Word크기의 저장장치임. → register내에 존재하기도 함.
프로세서는 프로그램 카운터가 가리키는 인스트럭션을 실행하고 PC값은 다음 인스트럭션의 위치로 값을 업데이트하는 행위를 반복함.
- 인스트럭션 실행:
  - 메모리로부터 인스트럭션 읽어오기(Fetch)
  - 인스트럭션 해석하기(Decode)
  - 인스트럭션 실행하기(Execute)
- 인스트럭션 예시:
  - 적재(Load): 메인 메모리 → 레지스터
  - 저장(Store): 레지스터 → 메인 메모리
  - 작업(Operate): 두 레지스터 값 가지고 ALU에서 연산을 수행하고 결과 값을 저장(덮어쓰기)
  - 점프(Jump): 인스트럭션 자신으로부터 한 개의 워드를 추출 하고 이것을 PC에 덮어쓰기함.

프로그램 실행 개괄 → hello 프로그램 실행

1.5 캐시가 중요하다

원인1. 데이터 복사 및 이동에 많은 시간이 소요 → 실제 작업 속도를 저해
- 빠른 복사와 빠른 이동이 중요해짐
원인2. 프로세서의 속도 향상이 메모리의 속도 향상보다 더 쉽고 더 쌈.
- 프로세서와 메모리 간의 속도 격차가 발생
“캐시”: 작으면서 빠른 캐시 메모리를 고안
- 단기간에 프로세서에서 사용할 가능성이 높은 데이터들을 임시 저장해둠.
- SRAM을 사용

1.6 저장장치들은 계층구조를 이룬다

주요 아이디어는 한 레벨의 저장장치가 다음 하위레벨 저장장치의 캐시 역할을 한다는 것

1.7 운영체제는 하드웨어를 관리한다.

|530

운영체제: 하드웨어와 소프트 웨어 사이에 위치한 소프트웨어 계층
응용프로그램이 하드웨어를 사용하려면 무조건 운영체제를 거쳐야함
- Why?
  - 제멋대로 동작하는 응용프로그램들이 하드웨어를 잘못사용하는 것을 방지
    - 메모리 주소를 잘못 참조하면 → 다른 프로그램 메모리를 침범할 수 있어³
    - 프린터를 동시에 여러 앱이 사용하면 → 출력 충돌이 날 수 있어
    - 저장장치를 잘못 쓰면 → 파일 손상 발생
    - CPU를 혼자 다 쓰는 프로그램이 있으면 → 다른 프로그램이 멈춤
  - 단순하고 균일한 매커니즘을 사용하여 복잡하고 매우 다른 저수준 하드웨어 장치들을 조작할 수 있도록 하기위해
    - 종류, 제조사마다 모두 동작 방식이 다 달라
    - 이걸 응용프로그램이 직접 처리해야 한다면? → 너무 복잡하고 오류 많음
    - e.g., 파일을 읽고싶으면, 해당파일을 그냥 지정해주면 됨. 그 파일이 SDD에 있든, USB에 있든 상관 없음

추상화

위의 목적을 추상화를 통해 달성 → 맘대로 접근하지 못하게 숨겨놓음
추상화 형태
- 파일: 입출력 장치의 추상화
- 가상 메모리: 메인메모리와 입출력 장치의 추상화
- 프로세스: 프로세서, 메인메모리, 입출력장치 전체의 추상화

프로세스

환상 → 한개의 프로그램만 실행되는 것 같고, 그 프로그램이 모든 시스템⁴ 자원을 독차지 하는 것처럼 보임 ⇒ 프로세스라는 개념을 통해 가능
프로그램: 정적인 코드. 디스크에 저장된 실행파일
프로세스: 실행 중인 프로그램의 인스턴스. 여러 자원을 사용중
프로세스라는 객체는 실행되는 데 필요한 모든 상태정보(컨텍스트)를 가지고, 그 변화를 추적함

상태정보	설명	비고
프로그램 코드	실제 실행할 기계어 인스트럭션 (`.text` 영역)	가상 메모리 공간
데이터 영역	전역 변수, 초기화된 데이터 등 (`.data`, `.bss`)	가상 메모리 공간
힙 영역	동적 할당된 메모리 (`malloc`, `new`)	가상 메모리 공간
스택 영역	함수 호출, 지역 변수 저장	가상 메모리 공간
레지스터 상태	CPU에서 실행 중인 명령어 위치(PC), 변수 값 등	CPU 내부 OR OS가 저장
파일 디스크립터	열려 있는 파일, 네트워크 소켓 등	OS가 관리 (커널 공간)
프로세스 상태	준비 상태, 실행 상태, 대기 상태 등	OS의 PCB(Process control block) 안에

작동 방식: 문맥 전환(Context Switching)

단일 프로세서의 경우, 한 순간에 한개의 프로세스 코드만 실행 할 수있음
문맥전환: os가 현재 프로세스에서 다른 프로세스로 제어를 옮기려고 할 때, 현재 프로세스의 컨텍스트를 저장하고 새프로세스의 컨텍스트를 복원시키는 방법
문맥의 전환을 통해 프로세스는 중단된 그 상태에서부터 다시 실행될 수 있음.

작동 예시

프로세스A: 쉘
프로세스B: hello 프로세스

각각의 제어권이 이동함
운영체제(커널)로 제어권을 넘겨줄 때는 시스템 콜⁵을 이용
커널모드에서는 종료된 프로세스의 상태를 저장하고 실행할 프로세스를 선택 후 사용자 모드로 전환함
disk interrupt: 디스크에서 메모리로 전송됐음을 의미

커널

커널은 별도의 프로세스가 아니다
프로세스를 관리하는 운영체제에 속한 별도의 코드임
이러한 커널이 실행되려면
- 시스템 콜이 발생하거나
- 키보드 입력과 같은 인터럽트가 발생하거나
- 프로세스 스케줄링이 필요한 경우 등
→ 커널의 실행은 프로세스 전환이 아니라, 모드 전환이자 제어권의 위임임.

쓰레드

프로세스를 구성하는 다수의 실행 유닛
쓰레드는 해당하는 프로세스의 컨텍스트에서 실행되며 동일한 코드와 전역데이터를 공유함.
- → 다수의 프로세스들보다 공유가 더 쉽다
+) CPU는 항상 스레드 단위로 실행하고 스레드 간의 전환이 일어나는데, 그게 같은 프호세스 안의 스레드라면 가벼운 전환, 다른 프로세스의 스레드라면 문맥 전환이 되는 것임.

가상메모리

|340

각 프로세스들이 메인 메모리 전체를 독점적으로 사용하고 있는 것같은 환상을 제공하는 추상화
각 프로세스는 가상 주소 공간이라고 하는 균일한 메모리의 모습을 가짐.
운영체제가 이 가상 주소공간을 실제 저장 위치(RAM, Disk)와 매핑해줌
구성
- 프로그램 코드/데이터:
  - 코드: 모든 프로세스들이 같은 가상 주소에서 시작함.
  - 데이터: 코드 다음에 전역변수와 정적변수들이 저장됨
    - cf) 지역변수: 스택
    - cf) 동적 할당 변수: 힙
- 힙
  - 동적으로 크기가 변화함.
  - 실행 중 동적으로 생성된 데이터가 저장되는 공간
- 공유라이브러리
  - 중간정도 위치
  - 표준 라이브러리나 수학 라이브러리같은 공유라이브러리의 코드와 데이터
- 스택
  - 맨위에 위치
  - 컴파일러가 함수 초룩을 구현하기 위해 사용하는 공간
  - 동적으로 크기 변화
- 커널 가상메모리
  - 가장 윗부분
  - 커널을 위해 예약된 공간
  - 응용프로그램이 읽고 쓸 수 없으며 호출도 금지됨.

파일

모든 I/O 자원을 추상화한 공통 인터페이스
단순히 연속된 바이트들을 의미함
모든 입출력은 파일을 읽고 쓰는 형태로 이루어짐 → 유닉스 I/O라는 시스템 콜들을 이용.

실제 자원	OS에서 다루는 방식	설명
텍스트 파일	일반 파일 (`/home/user/note.txt`)	우리가 흔히 생각하는 그 파일
디렉토리	파일의 목록 파일로 취급	내부적으로는 메타데이터를 가진 특수 파일
터미널	`/dev/tty`	입력/출력을 읽고 쓰는 파일처럼 다룸
프린터	`/dev/lp0`	파일처럼 열고 `write()`로 출력 보냄
키보드	`/dev/input/event*`	입력 이벤트가 파일처럼 흐름
소켓, 파이프	파일 디스크립터로 취급	네트워크 연결조차도 `read`, `write` 가능

1.8 시스템은 네트워크를 통해 다른 시스템과 통신한다

개별시스템의 관점에서 네트워크는 단지 또다른 입출력 장치로 볼 수 있다.
이메일, 메신저, 웹 페이지, FTP, telnet → 네트워크를 통해 정보를 복사하는 기능 이용
실행 예시
1. telnet 클라이언트, “hello” 입력하고 엔터
2. 클라이언트 프로그램, 입력값을 네트워크를 거쳐 telnet 서버로 보냄
3. telnet 서버, 네트워크에서 문자열 받아서 원격 쉘프로그램에 전달
4. 원격 쉘, hello 프로그램 실행 후 출력을 서버로 전달
5. telnet 서버, 네트워크를 거쳐 출력 스트링을 telnet 클라이언트로 전달
6. telnet 클라이언트 프로그램, 출력 스트링을 로컬 터미널에 표시

1.9 중요한 주제들

Amdahl의 법칙

한 시스템의 일부분의 성능을 개선할 때, 전체 시스템 성능에 대한 효과는 그 부분이 얼마나 중요한가와 이부분이 얼마나 빨라졌는가에 관계됨
전체 시스템을 상당히 빠르게 하기 위해서는 전체 시스템의 매우 큰 부분의 성능을 개선해야한다.
그 성능을 무시할 수 있을 정도의 시간이 걸리는 지점까지 속도를 올려도 두드러지는 성능개선이 되지 않을 수도 있다.
⇒ 생각보다 성능 개선이 어렵다.

동시성과 병렬성

컴퓨터 발전의 큰 2가지 요구: 더 많은 일, 더 빠른 실행 ⇒ 프로세서가 한번에 더 많은 일을 할 때 개선
동시성: 다수의 동시에 벌어지는 일을 갖은 시스템에 관한 일반적인 개념
병렬성: 동시성을 사용해서 시스템을 보다 빠르게 동작하도록 하는 것 → 컴퓨터 시스템의 다양한 수준의 추상화에 활용 가능

쓰레드 수준 동시성

한 개의 프로세스 내에서 실행되는 다수의 제어 흐름을 가질 수 있음.
초기: 시분할(시간 공유)을 기반으로한 시뮬레이션 형태 ⇒ 단일 프로세서 시스템
- 한 개의 컴퓨터가 실행하는 프로세스를 빠르게 전환하는 방법
- 다수의 사용자들이 한 시스템과 동시 교신 가능
  - 예시: 3명의 사용자가 SSH로 접속 중
    - 사용자 A가 명령어 입력 중
    - 사용자 B가 코드를 컴파일 중
    - 사용자 C가 파일 다운로드 중 → OS는 이들의 프로세스를 빠르게 교체하며 CPU를 돌려줌
      → 사용자 입장에선 **“내 프로그램이 계속 실행 중”**처럼 보임
      → 실제로는 CPU가 순차적으로 처리 중
- 한 명의 사용자가 다수의 태스크에 동시에 연관 가능
  - IDE(통합 개발 환경) 같은 프로그램은 동시에:
    - 코드 작성
    - 실시간 오류 검사
    - 백그라운드 저장
    - 자동 완성 을 실행 중인데,
      → 이건 내부적으로 여러 스레드로 분리돼서 동시에 실행되는 것처럼 보이는 것이야 운영체제가 각 스레드를 빠르게 전환하며 실행함으로써
      → 사용자는 “다중 작업을 동시에 하고 있다”고 인식하게 돼
멀티 프로세서 시스템
- 여러개의 프로세서를 가지고 하나의 웅영체제 제어하에 동작하는 경우
- 멀티 코어
  - 여러개의 CPU를 하나의 집적화된 칩에 내장.
- 멀티 쓰레드(하이퍼 쓰레드)
  - 하나의 CPU가 여러개의 제어흐름을 실행할 수 있게 해주는 기술
  - 프로그램 카운터나 레지스터 파일 등 → 여러개
  - 다른 부분 (e.g., 부동소수 연산기) → 한 개
  - 기존에 쓰레드 간의 전환에 드는 시간이 약 2만 클럭사이클이었다면, 매싸이클마다 실행할 쓰레드를 결정할 수 있게됨.
- 다수의 태스크를 실행할 때, 동시성 시뮬레이션할 필요를 줄여줌
  - 이제 CPU가 여러개라 동시에 처리할 수 있으니, 동시성처럼 보이게 시뮬레이션 할 필요가 없음
- 멀티 코어를 쓴다고 모든 프로그램이 빨라지는 것은 아님. 프로그램이 멀티 스레드 구조여야 병렬처리로 속도가 빨라질 수 있음.
  - 멀티 코어: 여러 프로그램을 동시에 실행
  - 멀티 쓰레드: 하나의 프로그램을 병렬 처리.

인스트럭션 수준 병렬성

여러개의 인스트럭션을 한번에 실행할 수 있음
파이프라이닝 기법, 슈퍼스케일러 프로세서 등이 여기에 해당.

싱글 인스트럭션, 다중 데이터 병렬성(SIMD)

한개의 인스트럭션이 병렬로 다수의 연산을 수행할 수 있는 특수 하드웨어.
영상, 소리, 동영상 데이터 처리 및 머신러닝 분야에서 많이 사용됨.
(여러 개의 연산을 숨기고, 사용자에겐 “하나의 명령처럼 보이게” 만드는 추상화)

추가적인 추상화

ISA:
- 실제 프로세서 하드웨어의 추상화
- 마치 한번에 하나의 인스트럭션을 실행하는 프로세서인 것처럼 보이게 함.
- 실제로는 파이프라이닝, out-of-order, 분기 예측, 병렬 유닛 등 뭐가 많지만, 신경 쓰지 않아도됨
가상머신
- 운영체제, 프로세서, 프로그램 모두를 포함하는 컴퓨터 전체의 추상화를 제공.
- 하드웨어가 실제로 존재하지 않아도 있는 것처럼 “흉내 내는” 소프트웨어 컴퓨터
- 운영체제, CPU, 메모리, 저장공간, 프로그램 실행 환경까지 모두 가짜로 만든 컴퓨터 환경

C언어에서 디렉티브는 컴파일러에게 지시를 내리기 위해 사용하는 전처리 지시문을 의미함 ↩
이해 다 못함. ↩
Q: 실행파일(=목적코드) 안에 메모리 주소가 이미 써 있는데, 실행 중에 “주소를 잘못 참조한다”는 건 그럼 무슨 뜻? A:실행파일에 들어 있는 주소는 보통 “가상 주소(virtual address)“이고, 이걸 실제 메모리 주소로 매핑(mapping)해주는 건 운영체제(OS)야 ↩
컴퓨터 전체 환경 ↩
사용자 프로그램이 운영체제의 기능을 요청할 때 사용하는 인터페이스. ↩

☀️ Log