" To the computer, memory is just bits "
왜냐하면, 컴퓨터는 메모리 상의 데이터를 바라볼 떄, 타입을 모르기 떄문이다.
그래서 프로그래머가 그 프로그래밍 언어에서 지정하는 데이터타입을 지정해준 뒤, 컴퓨터는 그 데이터 타입대로 읽을 때, 비로소 의미가 생기는 것이다.
즉 프로그래머가 데이터에 타입을 부여하여 의미를 부여하여 연산한다.
1. 데이터의 단위, 워드
메모리는 비트들이 집합이라고 하는데, 사실은 비트보다는 워드라는 단위가 더 정확한 표현이다. 워드의 단위는 각 플랫폼마다 다른데, 기본 인티저의 단위와 워드 사이즈가 같다고 봐도 된다. 우리가 현재 공부하고 있는 x86-64비트 시스템에서 워드의 크기는 64비트이다.
ARM Cortex-A32, 즉 32bit ARM CPU의 워드사이즈는 32bit이다.
2. 컴퓨터 아키텍쳐 Recap
컴퓨터 아키텍쳐는 위와 같은 구조를 하고 있다.
0️⃣ 가장 먼저, CPU가 있고, North Bridge를 통해 메인 메모리와 통신한다.
1️⃣ 컴퓨터 주변장치들과는 South Bridge를 통해 I/O 버스를 통해 통신한다.
이때, 데이터가 지나다니는 통로를 버스라한다.
2.1 버스
버스는 한번에 데이터를 보낼 수 있는 width가 결정되어있다. 예를 들어 8bit을 보내는 버스라면, 8개의 전선이 있는 것이고, 32bit을 보내는 버스라면 32개의 전선들이 연결되어있다고 볼 수 있다.
이러한 버스는 워드의 사이즈라고 봐도 무방하다.
그런데, 메모리에서 CPU로 보내는 버스의 크기와 CPU에서 사용하는 워드의 크기가 서로 다른 경우가 있다.
이 떄에는, CPU에서 워드의 사이즈를 맞춰 연산하기 위해 메모리에서 데이터를 한번만 불러오는 것이 아니라, 여러번 데이터를 불러와 워드를 채운 뒤 연산을 시작한다.
왜 워드의 사이즈를 채워서 연산하는가?
CPU에는 여러 레지스터들이 있다. 이 레지스터는 워드사이즈와 같다. 즉 레지스터가 CPU연산의 기본 단위이기 떄문에 레지스터를 채우기 위해서는 워드사이즈만큼의 데이터를 메모리로부터 가져와야한다.
반대로, 워드 사이즈가 레지스터 사이즈보다 큰 경우, 여러개의 레지스터를 사용한다.
