프로세서를 이해하면 뭐가 좋을까?

• 프로세서 내부를 몰라도 좋은 코드를 짤 수 있다

  (전산학의 목표 중 하나는 복잡한 프로세서의 세부적인 사항을 모른 채 프로그래밍을 하더라도 높은 성능을 얻도록 하는 것)

• 하지만 동작 원리를 이해하면 훨씬 더 나은 프로그램을 만들 수 있다

  • 더 빠르고, 더 안전하고, 버그도 적은 코드

  • 컴파일러 최적화를 이해해 성능 개선 가능

  • 최신 프로세서 기술은 소프트웨어 개발에도 큰 영감이 됨

    (고급 하드웨어 설계 = 알고리즘의 집합)

참고로 이 책에서 CPU의 코어를 프로세서라고 명칭 한다.

프로세서도 프로그래밍과 같다

• 프로세서 = 프로그래밍된 구조

  (명령을 빠르게 처리하기 위한 소프트웨어적 설계)

• 튜링 머신 기반의 디지털 기기

  → 결국 모든 것은 프로그래밍으로 표현 가능

• 따라서 프로세서 성능 향상 기술은 애플리케이션 개발에도 적용 가능

프로세서를 이해하려면, 먼저 ISA를 이해하자

우리는 컴파일러를 통해 고수준 언어를 기계어로 변환해 프로세서가 이해할 수 있게 한다.

이때 사용하는 기계어가 **ISA(Instruction Set Architecture)**이다.

ISA란?

• Instruction Set Architecture: 프로세서가 이해하는 명령어 집합
• 프로세서마다 ISA가 다르며, 대표적으로 x86, x64 등이 있음
• 같은 ISA를 사용하는 프로세서끼리는 구조가 달라도 프로그램을 공유할 수 있음

왜 ISA를 이해해야 할까?

• 디버깅 중 확인하는 레지스터, 호출 스택, 메모리 등은 모두 ISA의 관점에서 해석 가능
• 우리가 보는 순차적 실행은 ISA 수준에서의 약속일 뿐이며, 실제 내부 동작은 복잡함
• 이 구조를 이해하면 더 나은 최적화와 시스템 이해가 가능해짐