20140409 (CPU, Microcontroller, RAM, ROM, RISC, CISC, 구조체, #pragma pack)
38일차
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상 식
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--- CPU, Microcontroller
- CPU는 위의 그림과 같이 core만 있고
RAM, ROM, I/O... 다른 것들은 외부에 있는 개인컴퓨터의 것과 같은 것.
- Microcontroller는 칩에 core, SDRAM, EEPRAM,... 등등 다른 것들이 함께 들어 있는 것.
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- RAM, ROM 등등 메모리
- RAM (Ramdom Access Memory)
읽기 쓰기가 언제나 가능하다.
휘발성 ( 전기가 끊기면 내용이 다 날아감 )
- ROM (Read Only Memory)
읽기만 가능
비휘발성 ( 전기가 끊겨도 내용이 저장되어 있다 )
- EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM)
읽기 쓰기 가능
비휘발성
RAM보다 비싸다
- Flash Memory
읽기 쓰기 가능
비휘발성
RAM, ROM보다 느리다
RAM보다 가격이 비싸, EEPROM보다 싸다
- SRAM (Static RAM)
전기가 가해지면 안에 내용을 유지해서 정적이라고 함.
주로 캐시메모리
DRAM에 비해 비싸다
- DRAM (Dynamic RAM)
전기가 가해져도 일정시간이 지나면 내용이 바뀌므로
주기적으로 전기를 다시 공급해 줘야한다. Reflesh 그래서 동적이라고 함.
주로 주기억장치
SRAM에 비해 싸다
- SDRAM
DRAM 업그레이드 판.
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--- RISC, CISC
구조, 명령어 주 사용 비유?
RISC 단순 서버, 슈퍼컴퓨터 물 끓이고, 스프넣고, 라면 넣고...
CISC 복잡 PC 라면 끓여 끝.
명령세트의 종류로 CPU에 기계어 코드이다
CISC 가 먼저 세상에 나왔는데 명령어가 엄청나게 많았다.
하지만 그 중에 실제로 자주 쓰이는 것은 10%미만에 불과하다는 것을 알아내고
자주 쓰는 것을 모아서 만든 것이 RISC 방식이라고 한다
현재에는 둘 다 서로의 장점을 수용하게 되서 경계가 무너지고 있다고들 한다...
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--- WinAVR
AVR에 넣는 프로그램짜는 컴파일러
폴더 내에 main.c와 makefile이 함께 있어야 한다.
- make
컴파일 명령어
- make clean
컴파일한 파일 다 지우기
- main.hex
실행 파일
C 언어
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구 조 체
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- 구조체 사이즈 출력
ex)
#include <stdio.h>
struct smart
{
int a;
};
int main()
{
printf("%d \n", sizeof(struct smart));
return 0;
}
- struct smart 이것 자체가 자료형이다.
여기서 알 수 없는 것이 있었다....
ex)
#include <stdio.h>
struct smart
{
int a; // 4 4
int b; // 8 8
};
int main()
{
printf("%d \n", sizeof(struct smart) );
return 0;
}
출력 화면
문제가 없다.
아래를 더 보자
#include <stdio.h>
struct smart
{
int a; // 4 4
int b; // 8 8
char c; // 9 12
};
int main()
{
printf("%d \n", sizeof(struct smart) );
return 0;
}
출력 화면
??? 9가 나와야 하는데 12가 나왔다.
변수 // 예상크기 결과크기
#include <stdio.h>
struct smart
{
int a; // 4 4
int b; // 8 8
char c; // 9 12
char d; // 10 12
char e; // 11 12
short f; // 13 16
char g; // 14 16
int h; // 18 20
char i; // 19 24
short j; // 21 24
char k; // 22 28
};
int main()
{
printf("%d \n", sizeof(struct smart) );
return 0;
}
왜 그러냐면 컴파일러는 4byte or 2byte로 잡는게 편하기 때문에? 컴파일 편한대로? 메모리를 잡기 때문에 저런 현상이 나타난다고 한다.
아래 그림을 통해 메모리 구조를 보자.
①번은 위에서 선언한 변수 순서 그대로 했을 경우 메모리가 잡히고 빈칸은 버리는 공간이 되어버렸다. 그래서 6byte 낭비.
②번은 변수 선언을 메모리가 잡히는 구조를 생각해서 A, B, F, J, C, D, E, G, H, I, K 순으로 선언 했을 경우 2번과 같이 메모리가 잡힌다. 2byte낭비.
③번은 메모리 위에 #pragma pack(1) 이라는 것이 있는데, 구조체 선언 위에 선언할 경우 컴파일러가 메모리를 잡을 때 1byte단위씩 잡게된다. 딱 맞다.
④번은 구조체 선언 위에 #pragma pack(1), 구조체 선언 밑에 #pragma pack(4) 를 선언한 경우이다. 딱 맞다.
장단점 비교
①번이 제일 쓰레기 코드다. 대신 프로그래머가 편하다.
②번은 ①번에 비해 메모리를 4byte를 확보. 프로그래머가 신경을 좀 써야된다.
③번은 ①번에 비해 메모리를 6byte나 확보했지만, 속도가 느리다. 편하다.
④번은 ①번에 비해 메모리 6byte 확보, 속도도 확보 가장 좋은 코드. 프로그래머가 신경 좀 써야된다.
- #pragma pack( )
위에서 한 번 언급 했듯이 컴파일시 메모리 단위를 바꾼다.
ex)
#include <stdio.h>
#pragma pack(1)
struct smart
{
int a; // 4 4
int b; // 8 8
char c; // 9 12
char d; // 10 12
char e; // 11 12
short f; // 13 16
char g; // 14 16
int h; // 18 20
char i; // 19 24
short j; // 21 24
char k; // 22 28
};
#pragma pack(4)
struct smart1
{
int a;
int b;
char c;
char d;
char e;
short f;
char g;
int h;
char i;
short j;
char k; // 28
};
int main()
{
printf("smart : %d \n", sizeof(struct smart) );
printf("smart1: %d \n", sizeof(struct smart1) );
return 0;
}
출력 화면
- 메모리에 진짜로 위와 같이 저장되는지 변수들의 주소값 확인
1번의 경우로 확인.
ex)
#include <stdio.h>
struct smart
{
int a; // 4 4
int b; // 8 8
char c; // 9 12
char d; // 10 12
char e; // 11 12
short f; // 13 16
char g; // 14 16
int h; // 18 20
char i; // 19 24
short j; // 21 24
char k; // 22 28
};
int main()
{
struct smart ass;
printf("int a\t: 0x%08X \n", &ass.a);
printf("int b\t: 0x%08X \n", &ass.b);
printf("char c\t: 0x%08X \n", &ass.c);
printf("char d\t: 0x%08X \n", &ass.d);
printf("char e\t: 0x%08X \n", &ass.e);
printf("short f\t: 0x%08X \n", &ass.f);
printf("char g\t: 0x%08X \n", &ass.g);
printf("int h\t: 0x%08X \n", &ass.h);
printf("char i\t: 0x%08X \n", &ass.i);
printf("short j\t: 0x%08X \n", &ass.j);
printf("char k\t: 0x%08X \n", &ass.k);
return 0;
}
출력 화면
메모리 구조와 비교
- e 다음에 f 가 한칸 37비우고 38부터 시작하는 것을 볼 수 있다.
j 도 i 다음에 41부터 시작이 아니라 42부터 시작하는 것을 볼 수 있다.
