WEEK1 Flashcards
Architecture 가 무엇인가?
특정 프로세서가 이해하는 명령어들의 집합
프로그래머 관점에서 보는 컴퓨터
Microarchitecture 가 무엇인가?
이러한 명령어(architecture)들의 집합을 실제로 어떻게 하드웨어로 구현할 것인지 에 대한 것
하드웨어 관점에서 보는 것
Instructions (명령어) 를 직관적으로 정의하자면 ?
컴퓨터가 이해하는 말들
컴퓨터의 언어체계에서의 단어들
instruction set 을 직관적으로 정의하자면 ?
컴퓨터 언어체계에서의 단어 집합
명령어 ( instruction) 은 무엇과 무엇을 나타내는 가?
수행할 연산(operations)과 사용할 데이터(operand)를 나타냄
어셈블리 언어란 ?
사람이 읽을 수 있는 명령어 포맷/형식
human readable format of instructions
기계어란 ?
기계가 읽을 수 있는 명령어 포맷/형식
(computer readable format)
(0과 1로 이루어져 있음)
MIPS 프로세서를 배우는 이유는?
MIPS 프로세서가 인텔 계열의 프로세서 보다 더 단순하고 직관적이라서 배우기 쉽기 때문.
Architecture 를 설계한다는 의미는 ?
특정 프로세서가 이해하는 명령어들의 집합을 정의하고,
표현 형식 등을 정함
system call service >
1 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
$a0 에 있는 정수 출력
system call service >
3 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
$f12 에 있는 double 출력
system call service >
4 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
$a0 에 있는 string 출력 (null terminated string)
system call service >
5 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
read integer
$v0 contains integer read
system call service >
6 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
read float
$f0 contains float read
system call service >
7 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
read double
$f0 contains double read
system call service >
8 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
read string
$a0 는 input buffer 의 주소
$a1 은 maximum n of characters to read
system call service >
9 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
sbrk( allocate heap memory)
$a0 는 n of bytes to allocate
$v0 은 allocated memory 의 주소
system call service >
10 in $v0 이 수행하는 시스템 호출서비스는 ?
시스템 종료
exit
high-level code a = b + c # $s0=a, $s1=b, $s2=c
를 mips assembly code 로 바꾸고 각 요소를 설명하시오
add $s0, $s1, $s2
- add : the mnemonic indicates what operation to perform
- $s1,$s2 : source operands on which the operation is performed
- $s0 : destination operand to which the result is written
high-level code
a = b + c - d;
를 mips assembly code 로 바꾸시오
add t, b, c
sub a, t, d
컴퓨터가 연산을 위해 operands 들을 가지고 오는 데 어디서 가지고 오는지 3가지를 쓰시오
- register
- memory
- immediate (hard coded, constants 즉치)
How many registers MIPS have
32개의 32 bit register
한 개의 address 가 가리키는 memory block 은 몇 개의 비트를 hold 할 수 있는가
32 bits
메모리 vs 레지스터 어떤 것 더 빠른가? 그 이유는 ?
레지스터.
프로세서 내에 있어서 접근이 더 빠르다. 메모리는 프로세서 밖에 있어서 접근이 더 느리다.
The MIPS Register Set>
$0 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 0
- constant value 0 (항상 0 을 담고 있음)
The MIPS Register Set>
$at 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 1
- assembler temporary
The MIPS Register Set>
$v0-$v1 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 2-3
- procedure return values
The MIPS Register Set>
$a0-$a3 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 4-7
- procedure arguments
The MIPS Register Set>
$t0-$t7 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 8-15
- temporaries
The MIPS Register Set>
$s0-$s7 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 16-23
- saved variables
The MIPS Register Set>
$t8-$t9 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 24-25
- more temporaries
The MIPS Register Set>
$k0-$k1 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 26-27
- os temporaries
The MIPS Register Set>
$gp 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 28
- global pointer
The MIPS Register Set>
$sp 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 29
- stack pointer
The MIPS Register Set>
$fp 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
- 30
- frame pointer
The MIPS Register Set>
$ra 의 레지스터 넘버와 사용용도는 ?
31
- procedure return address
mips 레지스터의 총갯수는 32개 이다. 그렇다면 32개의 레지스터를 구분하기 위해서 몇 개의 비트가 필요 한가?
5 bits
2^5=32 이므로
레지스터, 캐시(L1-L3), 메인 메모리(DRAM), 세컨데리 메모리(Disk)중에서 온칩 메모리는 ?
레지스터, 캐시.
자주 사용되는 값들은 어디에 저장 되는가?
온칩 메모리
Word-addressable 메모리란?
32비트 단위로 주소를 할당하는 것
Word-addressable 메모리에서 하나의 주소공간은 총 몇 비트의 데이터를 갖는가?
32비트
word-addressable 메모리에서, 각각의 32비트는 하나의 유일한 주소를 갖는가 ?
yes
lw (load word) 는 어디에서 부터 어디로 데이터를 로드하는 것인가?
메모리 -> 레지스터
Base address + offset
($0 + n ) 로 나타내는 메모리 표현 법은 ?
메모리 오프셋 표현법
1($0) 의 의미는 ?
$1
왜냐면 $0 + offset 1 이므로
lw $s3, 1($0)
의 의미는?
$0 레지스터내에 저장된 값(0x00000000)을 베이스로 해서 +1 (offset) 인 메모리 주소에 저장된 데이터를 register $3 으로 로드
sw (store word) 는 어디에서 어디로 데이터를 저장하는 것인가?
레지스터 -> 메모리
sw $t4, 0x7($0)
의 의미는?
레지스터 $t4에 저장된 값을 $0 레지스터 내에 저장된 값 (0x00000000) 을 base 주소로 하여 offset 7 인 메모리 주소로 ( word 7) 저장
byte addressable memory 란?
byte 단위(8비트) 로 주소가 할당되는 메모리
byte addressable memory 에서 load/store bytes 의 neumonic 은 ?
lb, sb
어셈블리 언어로 표현하시오 (word addressable memory/ byte addressable memory)
Read memory word 1 into $s3
lw $s3, 1($0) # word-addressable
lw $s3, 4($0) # byte-addressable
어셈블리 언어로 표현하시오
(word addressable memory/ byte addressable memory)
write $t7 into memory word 11
sw $t7 11($0) # word-addressable
sw $t7 44($0) # byte-addressable
Big-Endian Memory 란 ?
주소를 할당할 때, MSB(most significant bit) 부터 할당
Little-Endian memory 란 ?
주소를할 당할 때, LSB 부터 할당
suppose $t0 initially contains 0x23456789. After the following program is runjon a big -endian system, what value does $s0 contain? In a little-endian system?
sw $t0, 0($0)
lb $s0, 1($0)
# 0x23456789 를 메모리 0번지에 저장 # 메모리 1번지 에 있는 값을 레지스터 $s0 로 로드함
로드 되는 값은
일단 바이트 어드레서블 이니까 1번지 당, 바이트.
바이트 단위로 나누면
23|45|67|89
빅엔디언 메모리 이므로
23(0)|45(1)|67(2)|89(3)
따라서 1번지에 저장된 값은 바이트 45
이것이 32비트 공간의 $s0 에 로드 되므로
결과적으로
$s0 에 저장된 값은
: 00 00 00 45
즉치는 무엇이고 왜 즉치라고 부르는가?
즉치는 코드에 hard-coded 된 값이라서 메모리혹은 레지스터 액세스를 할 필요 없이 바로 쓸 수 있는 값임
add immediate instruction (operand 가 immediate 인 ADD) 의 기호는?
addi
즉치값으로 들어 올 수 있는 값은?
16비트의 2의 보수
즉치값으로 들어올 수 있는값의 범위는 ?
[-2^15, 2^15-1]
$s0 = a, #s1 = b
다음을 어셈블리어로 표현하시오
a = a + 4; b = a - 12;
addi $s0, $s0, 4
addi $s1, $sa, -12
subtract immediate 은 필요할 까요?
필요 하지 않다.
왜냐면 immediate 값은 16비트의 2의 보수이기 때문에,
음수 표현이 가능하기 때문이다.
Hello World 를 출력하는 어셈블리 프로그램을 작성하세요
.text
.globl main
main: la $a0, str
li $v0, 4
syscall
li $v0, 10 syscall .data str: .asciiz "Hello World!\n"
자신의 이름을 출력하는 어셈블리 프로그램을 작성하세요
.text
.globl
main:
la $a0, name
li $v0, 4
syscall
li $v0, 10 syscall .data name: .asciiz "Jiwon Park\n"
[10010000] 6c6c6548 6f57206f 21646c72 0000000a
가 나타내는 것은 Hello World! 이다.
왜 그런지, 정확히 어떤 부분이 어떤 알파벳을 나타내는 지 쓰시오
왼쪽에서 오른쪽으로 (아랍어 같이) 아스키로 표현된 것을 볼 수 있음
일단 주소 [10010000] 에 저장된 것은 아스키 코드이다. ( 7비트를 사용하는 알파벳 기호로 표현되는 값)
6c 6c 65 48 -> l l e H
6f 57 20 6f -> o W o
21 64 6c 72 -> ! d l r
