Computer Science/컴퓨터 구조
14 메모리 구조 - (5) 캐쉬 메모리(Cache)
캐시 알고리즘 : 캐시 힛(Cache Hit) : 연산에 필요한 데이터가 L1 캐시에 존재할 경우 캐시 미스(Cache Miss) : 연산에 필요한 데이터가 L1 캐시에 존재 하지 않을 경우 (참고 : 이경우 L2 캐시를 검사하며 L2 캐시 미스가 발생하면 메인 메모리에서 데이터를 가져온다) 데이터의 이동은 블록 단위로 진행하여 스페이셜 로컬리티의 특성을 성능향상에 활용한다. (예 : 0x10000 번지의 데이터를 요청하면 0x10000을 포함한 블록 전체가 전송된다) (참고 : 현재 L2 캐시는 CPU 내부에 존재한다) 메모리 계층 아래로 갈수록 전송되는 블록 크기가 커진다. 아래에 존재하는 메모리에 대한 접근 횟수를 줄여준다. 캐시 교체 정책(Cache's Replacement Policy) : 프로..
10 메모리 구조 - (1) 메모리 계층
메모리 종류와 계층구조 1. 주기억장치(Main Memory) : RAM(Dynamic 램) + ROM CPU와 직접 통신하는 기억장치(CPU와 I/O프로세서를 통한 입출력 장치와 직접 통신하기 위한 위치에 있음) CPU에 의하여 현재 사용되는 정보가 저장됨 2. 보조기억장치(Secondly Memory) : HDD, I/O 장치 등.. 주기억장치에 저장되는 것을 제외한 모든 정보가 저장 됨 필요에 따라 주기억 장치에 전송 됨 종류 : 자기드럼, 자기 디스크, 자기 테이프, 대용량 코어 메모리, 자기 버블, CCD(charge coupled device) 3. 레지스터(Register) : CPU와 램 사이에서 중간 저장소 역할 4. 캐쉬(Cache) : Static램 메모리를 계층구조로 나누는 목적 -..
파이프라인
파이프라인방식 [ pipelined architecture ] 컴퓨터에서 병렬처리를 위한 시스템 설계 방식. 하나의 프로세서를 서로 다른 기능을 가진 여러 개의 서브프로세서로 나누어 각각의 서브프로세서가 동시에 다른 데이터를 처리하도록 설계하는 방식이다. 컴퓨터 명령어는 일반적으로 인출과 분석·내용인출·수행의 4단계를 거치는데, 이 방식을 적용하지 않으면 컴퓨터 프로세서가 명령어들을 입력된 순서대로 하나씩 단계에 다라 처리할 수밖에 없다. 그러나 이 방식에서는 명령어를 병렬처리할 수 있으므로 처리속도를 높일 수 있다. 하나의 명령어가 4단계를 거쳐 완료되는 데에 소요되는 시간을 명령어 사이클이라고 하며, 각각의 단계에 소요되는 시간을 파이프라인 사이클이라고 한다. 파이프라인 사이클을 일정하게 하면 각 단..
7. 제어장치 ( micro programming )
>㉠ 머신(메이져, 메크로)사이클 - 제어장치가 기억장치에서 한 address 씩 읽어 해독하기위한 시간을 만든시간 (즉, 기억장치 사이클을 단위-기억장치의 접근과 결부-로 하여 사이클 동안에 무엇을 위해 기억장치에 접근하는가..)- CPU가 무엇(ADD, BUN, AND등..)을 하는지 상태를 나타낸다- 한 명령사이클(인출,실행,인다이렉트,인터럽트) ㉡ 마이크로 사이클(제어 사이클)- 마이크로오퍼레이션을 수행하는데 필요한 시간. (즉, 중앙처리의 사이클타임으로써 CPU의 속도를 나타낸다.)- 한 fetch사이클동안하는 마이크로 동작들...한 execute동안 하는 마이크로 동작들..- 마이크로 명령어(제어워드) : 마이크로연산을 수행하기 위한 비트들의 집합- 마이크로 프로그램 : 마이크로 연산을 수행하..
6. 명령 사이클
1. fetch먼저 프로그램카운터의 초기주소값이 결정되고 주소에 의하여 명령어가 기억장치로부터 읽혀진다. 이것을 인출이라 한다.PC를 참조하여 실행할 명령을 기억장체치에서 읽어와 IR로 전송디코딩다음명령을 위하여 PC 갱신t0 : MAR ← PC : 명령의 번지를 전송t1 : MBR ← M(MAR), PC ← PC+1 : 명령을 읽고, PC하나 증가t2 : OPR ← MBR(OP), I ← MBR(I) : OP코드와 mode 비트를 전송2. indirect인출해 온 오퍼랜드르 주소값으로 하여 기억장치로 부터 내용을 다시 읽어와야 하는데 이러한 과정을 간접사이클이라 한다.fetch사이클에서 읽어드린 명령의 모드비트가 간접주소인 경우에는 이 indirect사이클로 변이되며, 유효주소를 얻기 위하여 기억장치에..
5. 주소지정 방식(Adressing mode)
명령의 동작 필드에서 지정한 동작은 레지스터나 기억장치에 있는 피연산자에 대해 실행되고, 피연산자가 지정되는 방법은 명령의 주소지정방식(Addressing mode)에 의해 결정된다. 이 같은 주소지정방식을 사용하는 목적은 다음과 같다.- 프로그래밍이 융통성 : 포인터, 카운터 인덱싱, 프로그램재배치(relocation) 등의 편의 제공하고, 처리의 고속과 소프트웨어 작성용이 등의 장점- 명령의 주소 비트 단축- 주소 공간과 기억 공간의 독립명령의 주소 지정 방식은 동작 코드와 별도로 표시하거나 또는 동작 코드와 함께 표현한다. 그리고 한 명에 여러 주소지정 방식을 이용할 수도 있다. 아래 오른쪽그림은 별도의 주소지정방식(mode) 필드를 가진 명령 형식이다. 여기서 주소필드는 없거나 또는 여러개일 수 ..