[KNK] CH20 - Low Level Programming

CH20 Low Level Programming

비트 연산

Shift 연산

• <<, >>, <<=, >>=
• 정수 연산
• Portability 팁: unsigned 정수에만 사용하는 것이 좋다.

논리 연산

• ~, &, &=, ,|, |=, ^, ^=
• 일반 기요 연산자보다 비트 논리 연산자의 우선순위가 더 아래

비트 연산자로 비트 access

i |= 1 << j; /* sets bit j */
i &= ~( 1 << j ); /* clears bit j */
if( i & 1<<j);  /* test bit j */

비트 연산자로 비트 필드(연속된 비트) 접근하기

/* 비트 필드 수정 */
i = i & ~ 0x0070 | 0x0050; /* stores 101 in bits 4-6*/
i = i & 0x0070 | j << 4; /*stores j in bits 4-6 */
/* 비트 조회하기(retrieving) */
j = i & 0x0007; /* retrieves bit 0-2 */
j = ( i >> 4 ) & 0x0007 /* retrieves bits 4-6 */

구조체로 비트 필드 다루기

선언

struct file_date{
  unsigned int day: 5,     // 0-4 bit
  unsigned int month: 4,   // 5-8 bit
  unsigned int year: 5     // 9-15 bit
};
// just int type can be signed or unsigned depending on compiler

assignment

struct file_date fd;
fd.day = 28;
fd.month = 12;
fd.year = 8;

제약 사항

& 연산자를 사용할 수 없다. 예를 들어 scanf(“%d”&fd.day);는 사용 불가능 하다. 일반적인 정수형 타입의 변수에 저장을 한 후 구조체 멤버 변수로 assign할 수는 있다.

이름 생략 또는 Padding

struct file_time{
  unsigned int : 5; /* not used, padding */
  unsigned int minutes : 6;
  unsigned int hours: 5;
};

struct s{
  unsigned int a: 4;
  unsigned int: 0;
  unsigned int b: 8;
};

위 예시에서

• 만약 저장 단위가 8비트라면 컴파일러는 첫 8비트에 a만 넣고 4비트를 스킵한 후 다음 8비트에 b를 넣을 것이다.
• 만약 저장 단위가 16비트라면 컴파일러는 첫 8비트에 a만 넣고 12비트를 스킵한 후 다음 8비트에 b를 넣을 것이다.

다른 low-level 테크닉들

머신 종속적인 타입 정의

typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;

Union 사용하기

union int_date{
  unsigned short i;
  struct file_date fd;
};
void print_date(unsigned short n)
{
  union int_date u;
  u.i=n;
  printf(“%d/%d/%d”,u.fd.month,u.fd.day,u.fd.year+1980);
}

Using Pointers as Addresses

BYTE *p;
p = (BYTE *) 0x1000;

The volatile Type Qualifier

• it allows us to inform the compiler if any of the data used in a program is volatile
• volatile typically apperars in the declaration of a pointer variable that will point to a volatile memory location

  volatile BYTE *p; //*p will point to a volatile byte