오프셋 (컴퓨터 과학)
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1. 개요
오프셋은 컴퓨터 공학 및 어셈블리 언어와 같은 하위 수준 프로그래밍에서 특정 절대 주소에 도달하기 위해 베이스 주소에 더해지는 주소 위치의 수를 나타낸다. 오프셋은 일반적으로 8비트 바이트 단위로 크기가 지정되며, 상대 주소라고도 불린다. IBM System/360 명령어에서 오프셋은 메모리 주소 지정을 위해 사용되었으며, 세그먼트:오프셋 형식을 통해 간접적인 메모리 위치 지정을 가능하게 했다. 오프셋은 모듈의 베이스 주소뿐만 아니라 클래스 내 속성 접근에도 활용될 수 있다.
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| 오프셋 (컴퓨터 과학) | |
|---|---|
| 컴퓨터 과학에서의 오프셋 | |
| 정의 | 데이터 객체 시작점으로부터 특정 요소까지의 거리 (바이트 단위) |
| 용도 | 배열 요소 접근, 구조체 멤버 접근, 디스크 섹터 접근 등 |
| 표현 방식 | 숫자 값으로 표현 |
| 계산 방법 | 기준 주소에 오프셋을 더하여 실제 메모리 주소 계산 |
| 특징 | 객체 내에서의 상대적인 위치 표현 주소 공간 내에서의 효율적인 메모리 관리 |
| 관련 개념 | 절대 주소 베이스 주소 인덱스 |
| 예시 | 배열의 세 번째 요소 (오프셋: 2 * 요소 크기) |
| 다른 분야에서의 오프셋 | |
| 이미지 처리 | 이미지 데이터 내에서의 픽셀 위치 |
| 통신 | 데이터 패킷 내에서의 특정 데이터 위치 |
| 데이터베이스 | 레코드 내에서의 필드 위치 |
| 음향 공학 | 테이프 헤드의 오프셋 |
| 추가 정보 | |
| 주의사항 | 프로그래밍 언어 및 시스템에 따라 오프셋 계산 방식이 다를 수 있음 |
| 활용 예시 | 컴파일러 최적화 운영체제 메모리 관리 네트워크 프로토콜 구현 |
2. 어셈블리 언어에서의 오프셋
컴퓨터 공학과 어셈블리 언어와 같은 하위 수준 프로그래밍에서 '''오프셋'''은 일반적으로 특정 절대 주소에 도달하기 위해 베이스 주소에 더해지는 주소 위치의 수를 나타낸다.[1]
오프셋은 항상 모듈의 베이스 주소에 상대적인 것은 아니다. 예를 들어, 클래스가 있고 이 클래스의 "색상" 속성을 검색하려는 경우, 이 오프셋은 클래스 자체의 오프셋에 추가해야 한다. 클래스의 오프셋이 0xFF881이고 베이스 주소가 0x0A100인 경우 "색상" 속성을 검색하려면 두 오프셋을 모두 베이스 주소에 추가하여 0x109A81(0x0A100 + 0xFF881 + 0x0100)을 얻는다.
2. 1. 상대 주소
컴퓨터 공학과 어셈블리 언어와 같은 하위 수준 프로그래밍에서 오프셋은 일반적으로 특정 절대 주소에 도달하기 위해 베이스 주소에 더해지는 주소 위치의 수를 나타낸다. 이러한 맥락에서 오프셋은 상대 주소라고도 불린다.[1]IBM System/360 명령어에서 특정 명령어 내에 내장된 12비트 오프셋은 0에서 4096바이트 사이의 범위를 제공한다.[1] 예를 들어, 무조건 분기 명령어 (X'47F0Fxxx') 내에서 xxx 12비트 16진수 오프셋은 분기할 베이스 레지스터 (15)에서 바이트 오프셋을 제공했다.[1] 홀수 오프셋은 프로그램 검사를 유발했는데, 명령어가 프로그램 또는 하드웨어 인터럽트 없이 실행하려면 반 워드 경계에 맞춰져야 했기 때문이다.[1]
이전 예시는 세그먼트:오프셋 형식으로 메모리 위치를 간접적으로 지정(어드레싱)하는 방법을 설명한다.[1] 예를 들어, 메모리 위치 0xF867을 참조하려는 경우, 시작 주소가 0xF000인 세그먼트를 먼저 정의한 다음 0x0867의 오프셋을 정의하여 이를 수행할 수 있다.[1] 또한 최종 절대 메모리 주소에 도달하기 위해 16진수 세그먼트를 이동할 수도 있다.[1] 여기서 주목해야 할 점은 최종 절대 주소에 여러 가지 방법으로 도달할 수 있다는 것이다.[1]
2. 2. IBM System/360의 예
IBM System/360 명령어에서 특정 명령어 내에 포함된 12비트 오프셋은 0에서 4096바이트 사이의 범위를 제공했다. 예를 들어, 무조건 분기 명령어(X'47F0Fxxx') 내에서 xxx 12비트 16진수 오프셋은 분기할 베이스 레지스터(15)에서 바이트 오프셋을 제공했다. 홀수 오프셋은 프로그램 검사를 유발했는데, 명령어가 프로그램 또는 하드웨어 인터럽트 없이 실행되려면 반 워드 경계에 맞춰져야 했기 때문이다.2. 3. 세그먼트:오프셋
컴퓨터 공학과 어셈블리 언어와 같은 하위 수준 프로그래밍에서 세그먼트:오프셋 형식은 메모리 위치를 간접적으로 지정하는 방법 중 하나이다. 세그먼트 주소와 오프셋을 결합하여 실제 메모리 주소를 계산한다.예를 들어, 메모리 위치 0xF867을 참조하려는 경우를 가정해 보자. 이를 수행하는 한 가지 방법은 먼저 시작 주소가 0xF000인 세그먼트를 정의한 다음 0x0867의 오프셋을 정의하는 것이다. 또한 최종 절대 메모리 주소에 도달하기 위해 16진수 세그먼트를 이동할 수도 있다. 여기서 주목해야 할 한 가지는 최종 절대 주소에 여러 가지 방법으로 도달할 수 있다는 것이다.
3. 고급 프로그래밍에서의 활용
오프셋은 어셈블리 언어뿐만 아니라 자료 구조, 클래스, 객체 지향 프로그래밍 등 고급 프로그래밍에서도 활용된다. 예를 들어, 클래스의 특정 속성(attribute)에 접근할 때, 클래스 시작 주소로부터 해당 속성까지의 오프셋을 이용하여 속성의 실제 메모리 주소를 계산할 수 있다.
3. 1. 클래스 및 속성 접근 예시
클래스가 있고 이 클래스의 "색상" 속성을 검색하려는 경우, 속성의 오프셋은 0x0100일 수 있다. 하지만 이 오프셋은 베이스 주소가 아닌 클래스 자체의 오프셋에 추가해야 한다. 클래스의 오프셋이 0xFF881이고 베이스 주소가 0x0A100인 경우, "색상" 속성을 검색하려면 두 오프셋을 모두 베이스 주소에 더한다. 0x0A100 (베이스) + 0xFF881 (클래스) + 0x0100 (속성)과 같이 계산하여, 최종적으로 속성의 주소는 0x109A81이 된다.
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