8장.보고서_캐시기억장치 및 사상방법

목차

1. 캐시 기억장치의 사상방법에 대해 설명하고, 사상방법 각각에 대해 장단점을 비교하여 설명하라.
2. 교체 알고리즘에 대해 설명하고, 알고리즘 각각에 대한 특성을 비교하여 설명하라.
3. 캐시 기억장치 쓰기정책에 대해 설명하고, 쓰기정책 각각에 대한 특성을 비교하여 설명하라.
4. 계층적 캐시기억장치의 구조에 대해 설명하고, 계층적 구조의 각각에 대한 문제점 및 해결방법에 대해 설명하라.

본문내용

사상함수
- 주기억장치에서 하나의 번지에 저장되는 데이터의 단위는 단어가 됨
- 단어가 여러 개 모여서 하나의 블록(Block)이 되며, 캐시기억장치로 인출되는 정보의 그룹

슬롯(slot): 한 블록이 저장되는 장소
블록(block): 캐시기억장치 각 슬롯에 저장되는 데이터의 길이
태그(tag): 슬롯에 적재된 블록을 구분해주는 정보

사상의 배경
캐시기억장치에서의 인출 실패 => 캐시기억장치 일부분은 주기억장치로 옮겨짐 => 주기억장치에서 필요한 정보를 캐시기억장치에 기억시키는 정보교환이 이루어짐

사상: 주기억장치와 캐시기억장치 사이에서 정보를 옮기는 것

캐시기억장치에서 대표적인 사상방법
① 직접 사상(direct mapping)
주기억장치의 블록이 캐시기억장치의 특정라인에만 적재될 수 있기 때문에 캐시의 적중여부는 그 블록이 적재될 수 있는 라인만 검사

장점 - 사상과정이 간단, 작은 용량의 RAM을 캐시기억장치로 사용하기 때문에 비용이 저렴
단점 - 프로그램이 동일한 라인에 적재되는 두 블록을 반복적으로 접근하는 경우, 계속 캐시 실패가 발생해서 실패율이 높아질 수 있다.

주소 형식
-> cpu가 요구하는 주기억장치의 주소 중 태그필드와 슬롯필드에 해당되는 캐시영역에서의 슬롯필드와 태그필드를 비교하여 동일하면 적중
-> 동일 슬롯번호를 가지고 있지만 태그가 다른 두 개 이상의 단어가 반복하여 접근되면 적중률이 상당이 낮아진다.

② 연관사상(Associative mapping)
직접 사상의 단점을 보완한 것으로 주기억장치의 블록을 캐시기억장치의 어느라인에든 적재할 수 있다.

장점 - 가장 빠르고 융통성 있는 구조이다
단점 - 적중 검사가 모든 라인에 대해서 이루어지므로 검사 시간이 길어진다.
모든 캐시 슬롯의 태그 번호들을 고속으로 검색하기 위해서는 복잡한 회로가 필요하다.

참고자료

· 없음