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Computer Science/Computer Organization

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[Lecture 19] Virtual Memory: Hardware and Performance #Physical Memory Addressing 오늘날 자동차, 엘리베이터 및 디지털 사진 프레임과 같은 장치에 내장된 마이크로 컨트롤러와 같은 "간단한" 시스템에 사용된다 #단점 초기 시스템들에서는 Physical Memory Addressing을 사용했다 각 프로그램은 DRAM에서 전체 메모리 공간을 유지했었다 한 번에 "활성"할 수 있는 프로그램의 수를 제한했다 프로그램 메모리 공간의 절대 크기를 DRAM 크기로 제한했다 주소 보호에 대한 자연스러운 지원이 제공되지 않았음 프로그램이 실행되는 모든 시간 동안 그 프로그램은 instruction의 작은 부분에만 접근할 가능성이 클 것이다 그 프로그램은 데이터의 작은 부분에만 액세스할 가능성이 클 것이다 #Virtual Memory / 가상 메모리 가..
[Lecture 16] Cache Memory #Cache Memories 캐시 메모리는 하드웨어에서 자동으로 관리되는 작고 빠른 SRAM 기반 메모리이다 자주 액세스하는 기본 메모리 블록 보유 CPU는 캐시(예: L1, L2, L3)에서 데이터를 먼저 찾은 다음 메인 메모리에서 데이터를 찾는다 일반적인 캐시 메모리 시스템 구조: #General Cache Organization (S, K, B) #Cache Defines View of DRAM 캐시의 "기하학"은 다음과 같이 정의된다 S = 2^s 캐시의 세트 수 K = 2^k 집합의 선(블록) 수 B = 2^b 한 줄의 바이트 수(블록) 이 값들은 DRAM의 구성에 대한 관련 사고 방식을 정의한다 DRAM은 B 바이트의 일련의 블록으로 구성된다. 블록(라인)의 바이트는 b비트를 사용하여 인덱싱할..
[Lecture 15] Memory Hierarchy / Cache Memory and Performance #기억 장치 계층 (Memory Hierarchy)의 예시 기억 장치의 계층 구성. 즉, 그 동작 속도가 늦은 것에서부터 차례로 자기 테이프 장치, 자기 디스크 장치, 자기 드럼 장치, 자기 버블 장치, CI 장치 등으로 되는데, 이러한 기억 장치의 계층 구성으로 된 시스템을 말한다 또는 캐시, 주기억 장치, 보조 기억 장치 등으로 구분될 수 있다. 쉽게 말해 기억 용량이나 접근 시간의 차이 등을 고려하여 적당히 계층화된 기억 장치. 계층은 고속·소형의 반도체 기억 장치, 중속의 디스크 기억 장치, 대형·저속의 테이프 기억 장치 등으로 구분된다. 또는 캐시, 주기억 장치, 보조 기억 장치 등으로 구분될 수 있다. #Random-Access Memory (RAM) RAM / 램이란 사용자가 자유롭게 내용을..
[Lecture 14] Pipeline Handling Branches #Branch Hazards 파이프라인에서 다음 명령 시퀀스들을 실행하는 것을 고려해보자. beq가 ID stage로 갈때: 44번으로 instruction를 가져와야 할까? $1 == $3인지에 따라 다음에 실행될 수도 있고 실행되지 않을 수도 있다 어쨌든 우리는 아직 branch target 명령의 주소를 모른다 beq가 ID 단계에 들어가면 우리는 그것이 conditional branch인지도 모른다. 그리고 beq가 EX가 끝날 때까지 branch를 가져가야 하는지 알 수 없다. 따라서 우리는 이미 다음 (순차적인) instruction을 가져왔을 것이다 #Stalling for Branch Hazards branch를 가져갈지 알 때까지 stall을 사용하면된다. beq가 MEM 단계에 도달하기..
[Lecture 8] Computer Performance #성능의 정의 컴퓨터에서 성능이란 무엇일까? 아래 지표를 잠깐 살펴보자. 위에 지표를 보고 우리는 어느 하나의 비행기 모델이 가장 성능이 좋다고 할 수 있을까? 정확하게는 말할 수 없을 것이다. 이렇듯 컴퓨터에서도 컴퓨터의 성능을 측정하는 여러가지의 기준이 있다. #컴퓨터 성능: 시간 Response Time (latency): 작업을 완료하는 데 걸리는 시간 처리량 (throughput): 단위 시간당 완료된 총 작업 수 컴퓨터 리소스를 적게 이용 컴퓨터 시스템이나 응용 프로그램의 높은 이용 컴퓨터의 성능 측정 기준은 다음을 포함한다: 가용성 반응 시간 용량 레이턴시 완료 시간 서비스 시간 대역폭 스루풋 상대 효율 비례 축소 가능 속도 향상 등등 컴퓨터 성능을 나타낼 수 있는 여러 지표들이 있지만, 이..

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