# 512바이트로 만든 C 컴파일러 SectorC

> Clean Markdown view of GeekNews topic #26507. Use the original source for factual precision when an external source URL is present.

## Metadata

- GeekNews HTML: [https://news.hada.io/topic?id=26507](https://news.hada.io/topic?id=26507)
- GeekNews Markdown: [https://news.hada.io/topic/26507.md](https://news.hada.io/topic/26507.md)
- Type: GN+
- Author: [neo](https://news.hada.io/@neo)
- Published: 2026-02-08T22:32:48+09:00
- Updated: 2026-02-08T22:32:48+09:00
- Original source: [xorvoid.com](https://xorvoid.com/sectorc.html)
- Points: 2
- Comments: 1

## Topic Body

- x86-16 어셈블리로 작성된 **SectorC**는 x86 머신의 **부트 섹터(512바이트)** 안에 들어가는 초소형 C 컴파일러로, 실제 동작 가능한 프로그램을 작성할 수 있을 만큼의 **C 언어 부분집합**을 지원함  
- **전역 변수, 함수, if/while 문, 연산자, 포인터 역참조, 주석, 인라인 어셈블리** 등을 포함해, 최소한의 구조로도 완전한 프로그램 실행이 가능함  
- 토크나이저를 단순화하기 위해 **공백 기반 토큰화**와 `atoi()` 해시를 이용한 **Barely C 언어**를 설계, 기존 C 문법을 유지하면서도 극단적인 크기 절감을 달성함  
- 코드 최적화 과정에서 **점프 제거, 호출 병합, 8비트 오프셋 활용, `stosw`/`lodsw` 사용** 등 다양한 어셈블리 수준의 압축 기법을 적용해 468바이트에서 303바이트로 축소함  
- 결과적으로 512바이트 안에서 **토크나이저, 파서, 코드 생성기, 런타임**을 모두 포함한 완전한 C 컴파일러를 구현, **소프트웨어 최소화의 극단적 사례**를 보여줌  

---
### SectorC 개요
- SectorC는 **x86-16 어셈블리**로 작성된 C 컴파일러로, **512바이트 부트 섹터** 안에 완전히 들어감  
  - GitHub 저장소는 [xorvoid/sectorc](https://github.com/xorvoid/sectorc)  
  - 지원 언어는 실제 프로그램 작성이 가능한 수준의 C 부분집합  
- 지원 기능에는 **전역 변수, 함수, 제어문(if/while), 다양한 연산자, 포인터 역참조, 인라인 어셈블리, 주석** 등이 포함됨  
- 예시 프로그램으로 **VGA 모드에서 사인파 애니메이션을 그리는 코드**가 제시됨  

### 설계 배경과 접근 방식
- 기존 C 토크나이저는 512바이트로는 불가능할 정도로 크기 때문에, **언어 구조 자체를 단순화**해야 했음  
- **Big Insight #1:** Forth 언어처럼 **공백으로 구분된 토큰 구조**를 도입해 “Barely C”라는 변형 언어를 설계  
  - 예: `int(main)(){while(!done){` 같은 구문을 하나의 “메가 토큰”으로 처리  
  - 기존 C 컴파일러에서도 여전히 유효한 C 코드로 인식됨  
- **Big Insight #2:** `atoi()` 함수를 **해시 함수**처럼 사용해 토큰을 숫자로 변환  
  - 정수 리터럴, 키워드, 식별자를 모두 `atoi()` 결과값으로 처리  
  - 식별자는 64K 배열의 인덱스로 접근  

### Barely C 구현
- 첫 구현은 **468바이트**로, `atoi` 기반 토큰을 사용하는 **재귀 하강 파서** 구조  
  - 심볼 테이블 없이 64K 세그먼트를 해시값으로 직접 접근  
  - 코드 생성은 OTCC 스타일로 `ax` 레지스터를 결과 저장소로 사용  
- 이후 **바이트 스레드 코드(byte-threaded code)** 실험을 통해 Forth식 구조를 시도했으나, 512바이트 내에서는 오히려 비효율적이어서 폐기됨  

### 코드 최소화 기법
- 직선적 구조로 돌아가 **468바이트 → 303바이트**로 축소  
  - **점프 제거(fall-through)** , **tail-call**, **호출 병합(call fusion)** , **`stosw`/`lodsw` 활용**, **8비트 점프 오프셋 유지** 등의 기법 사용  
- 207바이트 여유 공간을 확보해 추가 기능을 구현  

### 완전한 C 기능 확장
- 200바이트 추가로 **완전한 C 문법 지원** 달성  
  - 중첩된 `if`/`while` 블록, 다양한 **이항 연산자(+, -, *, &, |, ^, <<, >>, ==, !=, <, >, <=, >=)**  
  - **함수 정의 및 재귀 호출**, **인라인 어셈블리(asm)** , **한 줄/여러 줄 주석** 지원  
  - 연산자 테이블(`binary_oper_tbl`)을 통해 각 연산자를 4바이트로 정의, 14개 연산자를 56바이트로 처리  

### 문법 구조
- 전체 문법은 `program`, `var_decl`, `func_decl`, `statement`, `expr` 등으로 구성  
- `//` 및 `/* */` 주석 모두 지원  
- 문법 정의 텍스트 자체가 704바이트로, 실제 구현보다 큼  

### 인라인 어셈블리와 런타임
- `asm` 구문을 통해 **x86-16 기계어를 직접 삽입** 가능  
  - I/O 처리를 위해 필수적인 기능  
- 런타임(`rt/`)은 C로 작성된 두 파일로 구성  
  - `rt/lib.c`: 인라인 어셈블리 기반 라이브러리 루틴  
  - `rt/_start.c`: 프로그램 진입점 `_start()`  

### 예제 프로그램
- `examples/hello.c`: 텍스트를 `0xB8000` 메모리에 직접 출력  
- `examples/sinwave.c`: VGA 모드 0x13에서 사인파 애니메이션 표시  
- `examples/twinkle.c`: PC 스피커로 “Twinkle Twinkle Little Star” 연주 (소리 경고 포함)  

### 결론
- SectorC는 **불가능해 보이는 목표를 실현한 초소형 C 컴파일러**로,  
  **소프트웨어 최소화와 창의적 언어 설계의 극단적 사례**를 보여줌  
- 글의 마지막은 유머러스한 “무엇을 배웠는가” 선택지로 마무리되며,  
  **불가능에 도전하는 태도와 소프트웨어 단순화의 가치**를 풍자적으로 강조함

## Comments



### Comment 50832

- Author: neo
- Created: 2026-02-08T22:32:48+09:00
- Points: 1

###### [Hacker News 의견들](https://news.ycombinator.com/item?id=46925741) 
- 만약 이런 구현이 1980년대에 존재했다면, C 표준에는 서로 다른 토큰이 같은 16비트 값으로 **해시 충돌**을 일으킬 경우 정의되지 않은 동작(UB)을 유발한다는 규칙이 생겼을 것 같음  
  2000년대의 최적화 컴파일러들은 그런 토큰을 그냥 **no-op**으로 최적화해버렸을지도 모름 😉
  - “너는 -wTokenHashCollision 옵션을 켜지 않았잖아! 네 무지 때문에 UB가 발생한 거야. 명세는 완벽히 명확함!” 이라며 농담 섞인 반응을 남김
  - 너무 현실적이라 웃음이 터졌음. LMAO
- 최근 내가 만든 **X86-16 부트 섹터 C 컴파일러**와 비슷해 보임  
  부트 섹터 게임을 만드는 건 정말 향수를 자극하는 마법 같은 경험임. 프로그래밍이 진짜 **재미있던 시절**이 떠오름  
  요즘 AI 시대에는 이런 프로젝트들이 너무 저평가되는 게 아쉬움  
  [내 프로젝트 링크](https://github.com/Mati365/ts-c-compiler)
  - 음, 글에서 다루는 건 완전한 C가 아닌, 512바이트 안에 들어가는 **C 유사 언어 컴파일러**임  
    네 프로젝트는 부트 섹터용 코드를 생성할 수 있는 옵션이 있는 것 같음.  
    둘 다 흥미롭지만, 공통점은 ‘boot sector’, ‘C’, ‘compiler’ 정도뿐임
  - “프로그래밍이 진짜 재미있던 시절”이라는 말에 공감하지만, 이제는 더 많은 사람들이 같은 걸 할 수 있게 되었음  
    그래서 더 이상 내가 특별하지 않다는 생각이 듦
- 이런 프로젝트는 현대 개발이 얼마나 **하드웨어로부터 멀어졌는지**를 상기시켜줌  
  우리는 추상화를 계속 쌓아올려서 “Hello World” 하나 돌리는데도 200MB의 node_modules가 필요함  
  그런데 누군가는 512바이트 안에 C 컴파일러를 넣음  
  모두가 부트 섹터 코드를 써야 한다는 건 아니지만, 이런 프로젝트를 읽는 건 정말 **겸손해지는 경험**임. 교육적인 가치도 큼
- 내가 바로 이 프로젝트의 **작성자**일지도 모름. 만드는 과정이 정말 즐거웠음!
  - 정말 멋짐. 나도 미니멀한 C 컴파일러를 만들고 있는데, 부트 섹터에 맞추는 게 아니라 **8비트 시스템**을 목표로 함  
    이 프로젝트는 C의 **핵심 구조가 얼마나 단순한지** 잘 보여줌.  
    C가 B 언어에서, 그리고 B가 Fortran의 축소판에서 발전했다는 점이 흥미로움
  - if, while, for를 단순한 goto 루틴으로 바꾸면 얼마나 더 작아질지 궁금함  
    어셈블리에는 결국 jmp밖에 없으니까 말임.  
    그리고 “choose your own adventure”가 아니라 “chose your own adventure”라고 해야 함 :)  
    나는 **미니멀리즘**을 사랑함
  - 이 컴파일러나 ‘barely-C’ 개념은 **부트스트래핑 체인**에 활용할 수도 있을 것 같음  
    아주 작은 플랫폼 전용 바이너리에서 시작해 점점 더 복잡한 도구와 컴파일러를 만들어가는 식임  
    예시로 [mishmashvm](https://github.com/cosinusoidally/mishmashvm/)과 [tcc_bootstrap_alt](https://github.com/cosinusoidally/tcc_bootstrap_alt/) 프로젝트를 참고할 수 있음
- 아름다운 프로젝트임. 다만 제목에 **2023**을 빨리 추가하는 게 좋겠음  
  당시 논의는 [이곳](https://news.ycombinator.com/item?id=36064971)에서 있었음
  - 고마움! 매크로 확장 버전으로는  
    *SectorC: A C Compiler in 512 bytes* - [링크](https://news.ycombinator.com/item?id=36064971) - 2023년 5월 (댓글 80개) 정도로 정리할 수 있음
- 어제 HN에 올라온, **Claude**가 2주 만에 2만 달러로 만든 10만 줄짜리 C 컴파일러와 비교해보면 흥미로움
  - 재밌는 비교지만, 그쪽은 **리눅스 커널**을 컴파일하고 여러 아키텍처용 코드를 생성할 수 있음  
    반면 이 프로젝트는 C의 일부만 처리 가능함  
    즉, 이건 완전한 C 컴파일러라기보다 **C의 부분집합**을 다루는 컴파일러임.  
    이 컴파일러로 컴파일 가능한 코드는 실제 C 컴파일러로도 가능하지만, 그 반대는 아님
- 토큰 해싱을 이용해 **의사 심볼 테이블**을 만드는 방식이 정말 우아함
  - 나도 예전에 테스트 도구용 파서를 만들 때 **심볼 해시값만으로 식별자**를 관리한 적이 있음  
    다행히 32비트 충돌이 날 만큼 많은 심볼을 쓰진 않았길 바람
  - 나도 같은 생각임. 해싱 토큰 트릭이 정말 멋짐  
    참고로 0x01e0~0x01fd 사이에 **21바이트 여유 공간**이 남아 있음. 뭔가 더 넣을 수 있을지도 ;)
- “atoi()가 일반 텍스트에 대해 나쁜 해시 함수처럼 동작한다”는 부분이 흥미로움  
  하지만 내가 기억하기로 atoi()는 **유효하지 않은 입력에 대해 0을 반환**하도록 정의되어 있었음
- 부트 섹터용 컴파일러에 대한 **관심이 꽤 많음**  
  Linux에서 실행할 때는 qemu 호출을 coreaudio 대신 **alsa**로 바꾸면 됨  
  이를 위한 pull request를 GitHub에 올렸음. 작성자가 내 verbose한 셸 스크립트 스타일을 괜찮게 본다면 머지될 수도 있음
- 정말 멋진 글이었음! 예전에 내가 만든 **부트섹터 OS**가 떠오름  
  이제 거기에 C 컴파일러를 추가해볼 때가 된 것 같음  
  [내 OS 프로젝트 링크](https://github.com/shikaan/osle)