컴퓨터 성능 개선을 위한 메모리관리 1

안녕하세요 bannavi입니다^ㅅ^

오늘은 컴퓨터 성능개선을 위한 메모리 관리 첫번째 시간이에요

바로 시작해보도록 하겠습니다!

 

 

 

컴퓨터 성능 개선을 위한 메모리관리

1. Cache 메모리 전송을 위한 다양한 매핑 기법

2. 가상 메모리

3. 메모리 관리 하드웨어

 

 

# Cache 메모리의 매핑 프로세스

1. Associative mapping

2. Direct mapping

3. Set-associative mapping

 

1. 주 기억 장치 : 12bit 32K워드를 저장

2. cache memory: 512 words/주어진 시간 내 저장

3. CPU는 main/cache memory 모두 통신 가능

 

 

 

# 상기의 내용을 설명하기 위해 다음과 같은 설정을 가정해 본다.

1. 우선 15bit의 주소를 cache로 보내어 hit가 발생하면 cache로 부터 12bit의 데이터를 받아들인다.

2. 만약 miss가 발생하면(캐시가 없다면) 주기억장치로부터 워드를 읽고, 이를 cache로 이동 저장한다.

 

 

 

# associative mapping

1. 가장 빠르고 융통성 있는 cache 구조.

2. CPU의 15bit 주소는 인자 레지스터에 놓여지며, associative memory내 주소와 같은 12bit의 데이터를 읽어 CPU로 보낸다

3. Miss인 경우 CPU는 주 기억 장치에서 해당 자료를 찾아 cache로 옮긴다.

4. 만약 cache에 여유 공간이 있다면 그 공간에 주소와 데이터를 저장한다.

5. 하지만 cache가 꽉 차 있을 경우 기존 cache의 주소와 데이터 쌍 중 주어진 알고리즘에 의해 해당 주소 데이터 쌍이 새로운 쌍으로 대체된다

 

 

 

# Direct mapping

1. RAM에 구현한 cache memory(DRAM이 아닌 SRAM에 구현)

2. 15 bit(CPU address) = 6 bit(Tag field) + 9bit(index field)

3. Index field - cache의 색인 주소로 활용

4. Tag field - cache 에서 동일한 index로 충돌이 발생시 활용

* 동일한 인덱스의 다른 태그를 보유한 두개 이상의 워드가 반복하여 접근할 경우 히트율이 현저히 떨어질 가능성이 높다

- locality of reference