프로그램 실행과정

프로그램은 어떤 과정을 걸쳐서 실행이 될까요?

여러분이 작성한 코드는 컴퓨터에서 어떻게 실행이 되는지 궁금하지 않나요?(안 궁금하셔도 아셔야합니다. 큼)

 

 

프로그램은 다음과 같은 순서로 실행됩니다. 

프로그램 실행과정

 

1. 전처리기

#include, #define 같은 걸 처리하는 겁니다. 먼저 처리하니깐 '전' 처리기라고 하는 거죠

 

2. 컴파일러

이제 우리가 짠, 우리가 이해하기 쉬운 코드를 프로그램에게 조금 맞추어주어야합니다. 

여러분도 아시다시피 컴퓨터는 0,1만 인식할 수 있습니다. 하지만 누가 010101101111010110 이런식으로 코딩을 할 수 있을까요. 그래서 만들어진 게 어셈블리어입니다. 저희가 좀 더 직관적으로 코딩을 하기 위함이었죠. 

하지만 이도 어렵다 해서 더 직관적으로 만든 것이 현재 저희가 하는 printf("Hello, world!"); 와 같은 코딩인 겁니다. 

컴퓨터가 해석할려면 역으로 돌아가는거죠. 

 

컴파일러는 이 코드들을 어셈블리어로 바꾸어주죠. 

 

 

칼리리눅스에서 gcc -S Hello.c 로 어셈블리어를 확인해보겠습니다.

 

3. 어셈블러

이제 위와 같은 어셈블리어를 01101110 10101 이런식으로 바꾸어줘야합니다.

이 역할은 어셈블러가 해줍니다. 

 

4. 링커

링커는 참조해야 할 함수와 라이브러리를 모아서 하나의 실행파일로 만들어줍니다. 

 

정리를 해보자면 프로그램이 실행 파일을 만드는 과정은 다음과 같습니다. 

 

 

참고로 리눅스에서 

 

gcc -v --save-temps -o 실행파일 소스코드.c 

 

명령어를 치면 모든 과정의 파일을 볼 수 있습니다. 

 

.c 는 소스코드 파일 

.i 는 전처리기 이후 파일

.s 는 컴파일러 이후 파일

.o 는 어셈블러 이후 파일 

 

 

차례로 보면 다음과 같습니다. 

 

Hello.c

Hello.i

Hello.s

Hello.o

 

 

 

그럼 이렇게 컴퓨터가 읽기 쉽게 된 파일이 CPU 에 실행되는 과정은 어떨까요? 

아래와 같습니다.

 

CPU 에서 실행되는 과정

링커가 만든 실행 파일이 메모리로 로드(Load) 됩니다. 그리고 메모리에서 실행되는 것이 아니라 CPU 에서 순차적으로 실행되기 때문에 명령어들이 CPU로 페치(Fetch) 됩니다. 이 명령어는 복호화(Decode) 과정을 걸쳐서 실행(Execution) 됩니다.

 

1. Load

2. Fetch

3. Decode

4. Execution 

 

 

컴퓨터 하드웨어의 개괄적인 구조와 함께 봅시다. 

 

컴퓨터 하드웨어 구성

 

아직 감이 안 오죠? 이를 비교해보겠습니다.

다음 포스팅에서요~