프로그램 실행 과정

프로그램 실행 과정

1. 전처리기 // preprocesser 먼저 처리하는 이

#inclue, #define 같은 것을 처리 하는 것이다. 먼저 처리하니까 '전'처리기라고 한다.

컴퓨터 과학에서 전처리기(前 앞 전 處 곳 처 理 다스릴 이 器 그릇 기 ) 또는 프리컴파일러영어: preprocessor)는 입력 데이터를 처리하여 다른 프로그램에 대한 입력으로서 사용되는 출력물을 만들어내는 프로그램이다. 여기서 출력물이란 전처리된 형태의 입력 데이터를 말하며 컴파일러와 같은 차후 프로그램들에 쓰인다.

// #으로 시작하는 지시자의 지시에 따라서 소스코드를 적절히 변경하는 작업

 

2. 컴파일러에 의한 번역 // compiler // compile 엮다.

 - 전처리기에 의해 변경된 소스코드는 C언어로 되어 있다. 이 소스코드는 컴파일러에 의해 어셈블리 코드로 번역된다.

 - 우리가 짠 우리가 이해하기 쉬운 코드를 프로그램에게 조금 맞추어 주어야 한다.

 - 모두가 다 알다시피 컴퓨터는 0과 1만 인식할 수 있다. 01010011101011 이런 식으로 코딩을 할 수 없으니 만들어 진

   것이 어셈블리어 이다.

 - 하지만 이마저도 어려워 더 직관적으로 만든 코드들이 print("Hello!") 같은 코딩인 것이다.

 - 컴퓨터가 해석하기 위해서는 역으로 돌아가야 한다.

 - 컴파일러는 이 코드들을 어셈블리어로 바꾸어 준다.

컴파일

어셈블리어

3. 어셈블러 // assembler // assembly : 부품을 다른 전문업자나 하청업자에게 맡겨 제조하거나 또는 시판 부품을 구입하여, 주로 상품의 최종적인 조립을 행하는 것 // 조립 // 집합 집회 무도회 입법

 - 이제 위와 같은 어셈블리어를 0과 1로 바꿔야 한다.

 - 이 역할은 어셈블러가 해준다.

 

4. 링커 // linker // link 연결하는 것 순화어는 연결

 - 링커는 참조해야할 함수와 라이브러리를 모아서 하나의 실행 파일로 만들어 준다.

 

// 프로그램이 실행 파일을 만드는 과정

 

리눅스에서 

gcc -v -save-temps -o 실행파일 소스코드.c

를 입력하면

.c 는 소스코드 파일

.i 는 전처리기 이후 파일

.s 는 컴파일러 이후 파일

.o 는 어셈블러 이후 파일 

목록이 나타난다.

 

// Hello.c

 

// Hello.i

// Hello.s

 

// Hello.o

// 컴퓨터가 읽기 쉽게 실행된 파일이 CPU에 실행되는 과정

 

1. 링커가 만든 실행 파일이 메모리로 로드 (Load) 된다.

3. 이 것은 메모리에서 실행되는 것이 아니라 CPU에서 순차적으로 실행되기 때문에 명령어 들이 CPU로 페치(Fetch)된다.

4. 이 명령어는 복호화(Decode))과정을 걸쳐서 실행 (Executeion) 된다.

1. Load

2. Fetch : 가져옴   // 메모리상에 존재하는 명령어를 CPU로 가져오는 작업이다.

3. Decode  // 가져온 명령어를 CPU가 해석하는 단계이다. 즉, 무슨일을 하라는 명령어인지 분석하는 단계이다.

4. Execution  // 해석된 명령어의 명령대로 CPU가 실행하는 단계이다.

 

※ 컴파일과 어셈블이 필요한 이유

프로그래머가 고급 언어(C, JAVA 등)를 이용하여 작성한 코드는 CPU가 실행 할 수 없다.
CPU는 0,1과 같이 이진 코드로 작성된 파일만 실행 할 수 있기 때문이다.
하지만 프로그래머가 직접 이진 코드를 작성하는 것은 매우 까다로운 일이다.
여기서 어셈블리 코드를 사용하는 이유를 알 수 있다.
프로그래머는 이진 코드와 매핑된 명령어 이름(어셈블리)을 이용하여 로직을 작성 할 수 있다.
그러나 어셈블리 코드 작성 또한 까다롭다.
고급 언어로 코드를 작성한 후 컴파일(Compile), 어셈블(Assemble) 과정을 거친다면
좀 더 편하게 프로그램을 만들어 낼 수 있다.

※ 링킹이 필요한 이유

어셈블(Assemble) 과정을 마친 후 얻은 목적 파일은 직접 실행할 수 없는 파일이다.
표준 라이브러리 및 사용자 라이브러리를 포함하고 있지 않기 때문이다.
링킹을 통해 필요한 라이브러리를 목적 파일과 연결하는 과정이 끝나면 실행 가능한 exe파일이 생성된다.
( printf(), scanf()와 같은 표준 라이브러리는 별도로 링크하지 않아도 미리 컴파일 되어있기 때문에 자동으로 링크 )

※ Compile + Linking = Build
Visual Studio에서 디버깅 하지 않고 시작(Ctrl + F5)을 하게 되면
빌드 과정(F7)을 거쳐 실행 파일을 생성한 후 실행하게 된다.
여기서 빌드 과정이란 컴파일(Ctrl + F7)과 링킹 과정을 합한 것을 말한다.

 

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프로그램 실행과정

 

프로그램 실행 과정 매우 쉽게!