직접사상(Direct Mapping)

상

직접사상(Direct Mapping)

주소, 태그, 데이터 ---- 주소, 데이터 [단점] 1) 각 주기억장치 블록이 적재될 수 있는 캐쉬 슬롯이 한 개뿐이기 때문에, 그 슬롯을 공유하는 다른 볼록이 적재되는 경우에는 swap-out 됨 2) 현재 실행중인 두 개의 프로그램인 같은 슬롯을 공유하는 경우에 캐쉬 슬롯에 대한 적중률이 떨어져 슬롯 교체가 빈번하게 발생 전체적인 캐쉬 성능이 저하 -> 완전 연관 사상(Full Associative mapping)

토픽 이름 (중)	Direct Mapping(직접사상)
분류	CA > Cache > Direct Mapping(직접사상)
키워드(암기)	직접매핑, 완전연관매핑, 세트연관매핑, LRU, LFU, FIFO, RR 성능 평가 요소(적중률, 접근시간)
암기법(해당경우)	[태라단]

 

기출문제

번호	문제	회차
1	캐시(Cache) 메모리에서 주소 매핑(Mapping)방식과 교체 알고리즘1(Replacement algorithm)을 설명하시오.	114.응용 4.1
2	캐시메모리 사상기법 3가지에 대해서 설명하시오 1)직접사상기법(Direct Mapping) 2)연관사상기법(Associative Mapping) 3)집합연관사항기법(Set-Associative Mapping)	합숙.공통D3.2
3	캐시메모리 인출(Fetch), 사항(Mapping), 쓰기(Write), 교체(Replacement) 정책을 설명	모의.2015.07.4
4	캐시메모리 주소 사상(Mapping)방식에 대하여 설명, CPU와 캐시 메모리에서 4Byte 크기 워드(Word)를 사용하고 주기억장치(Main Memory) 크기가 16MByte이고 캐시 메모리(Cache Memory)크기가 64kByte인 경우에 대해 주소 사상 방식을 도식화 설명	모의.2015.05.3
5	캐시메모리 사상(Mapping)기법 대해서 설명하시오	모의.2012.10.5.1
6	컴퓨터 가상메모리의 페이징 기법에서 가상메모리와 주기억장치가 3가지 주소 사상(Mapping) 기법을 상세히 설명하시오	모의.2010.10.4.1

 

Ⅰ. 주기억장치 블록을 지정. 직접사상기법의 개요

  가. 직접 사상 기법(Direct Mapping) 개념

- 주기억장치의 블록이 캐시 기억장치의 특정 라인에만 적재 될 수 있기 때문에 캐시의 적중 여부는 그 블록이 적재될 수 있는 라인만 검사하는 사상 기법

  나. 직접 사상 기법 특징 및 장단점

특징	- 모듈로 연산 : 주기억 장치의 블록 j 가 적재될 수 있는 캐시 슬롯의 번호 i는 모듈로 연산에 의해 결정
장점	- 단순 : 사상과정이 간단(교체 알고리즘 불필요) - 저비용 : 작은 용량의 RAM을 캐시 기억장치로 사용
단점	- 실패율 높음 (동일 라인에 적재되는 두 블록 반복접근시)

 

 

Ⅱ. 직접 사상 기법 구성도, 주소형식 및 동작절차

  가. 직접 사상 기법 구성도

  나. 직접 사상 기법 주소형식 및 동작 과정

주소 형식	메모리 주소 형식
	태그 필드	– 태그 번호
	라인 필드	– 캐시 라인 중 하나를 지정
	단어 필드	– 각 블록 내 단어 중 하나 구분
동작과정	캐시라인 선택	– 캐시로 메모리 주소 전달 시 s 비트의 라인번호 기반 캐시 라인 선택
	태그비교 -> 캐시적중	– 선택 라인의 태그 비트와 주소 비교 – 일치 시 단어 필드 라인 내 단어 인출
	태그비교 -> 캐시미스	– 라인 적재 후 주소 태그를 라인에 기록 – 해당 라인에 다른 블록 존재 시 삭제

 

 

Ⅲ. 캐시 기억장치의 단점 및 설계 시 고려요소

가. 캐시 기억장치의 단점

1) 각 주기억장치 블록이 적재될 수 있는 캐쉬 슬롯이 한 개뿐이기 때문에, 그 슬롯을 공유하는 다른 볼록이 적재되는 경우에는 swap-out 됨

2) 현재 실행중인 두 개의 프로그램인 같은 슬롯을 공유하는 경우에 캐쉬 슬롯에 대한 적중률이 떨어져 슬롯 교체가 빈번하게 발생 전체적인 캐쉬 성능이 저하 -> 완전 연관 사상(Full Associative mapping)

나. 캐시 기억장치의 설계시 고려요소

<이해 참고>

http://blog.skby.net/%EC%BA%90%EC%8B%9C-%EC%82%AC%EC%83%81mapping-%EA%B8%B0%EB%B2%95/