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🚗 Major Study (Bachelor)/🟩 Computer Architecture14

컴퓨터 구조를 마무리 하면서.. 과제와 시험을 보면서 정말로 학생들이 이해하고 있는지를 잘 물어보셨던 과목이었다. LMS 온라인 강의와 Zoom 미팅을 반복하시면서 학생들의 이해도를 점검하고 문제 또한 그렇게 색다른 것을 내셨던 교수님이 아니었다. 기존에 과제에 출제하고 또 질문 시간에 다루었던 내용을 기초로 하는 문제를 많이 내셨다. MIPS로 재귀함수를 작성하는 과제를 하면서 C언어가 돌아가는 원리를 이해할 때 정말 속 시원했었던 경험이 있다. 조금 아쉬웠던 것은 퀴즈와 시험을 볼 때 실수를 했던 것이 점수를 더 얻지 못했다는 점이다. 하지만 수업을 들으면서 어려움 없이 따라갈 수 있는 이해를 하고 있다는 것에 정말 감사했고 3학년 1학기 수업을 얼른 듣고 싶은 마음 뿐이다. HW1 Essay - 2/2 HW2 HW3 HW4 HW5.. 2022. 1. 2.

Polling, Interrupt, Handling Exception in I/O Devices I/O Management Instruction Set Completeness를 할 때 다루었던 내용 어느정도 카테고리의 Instruction이 있어야 제대로 작동할 수 있다라는 것. ALU / Data Transfer / Control Transfer 그 중 Data Transfer에서 IO와 Processor 간 연결할 수 있는 Instruction이 존재한다고 언급을 했었다. Memory Mapped I/O가 메모리와 CPU 사이의 lw, sw를 이용하되 메모리의 공간 일부를 IO 장치에 할당해서 마치 메모리와 CPU 사이에 IO가 왔다갔다 하는 것 처럼 사용하겠다라는 것이 된다. Memory-Mapped IO 메모리의 일부를 사용하지 않고 IO에 배정을 해놓았다. 메모리 이 부분을 load 한다는.. 2021. 12. 15.

I/O Device, Synchronous & Asynchronous Bus Advantage of Buses Versatility : 새로운 장치를 꼽을 수 있다. 예를 들어 그래픽 카드를 추가할 수 있는 사례나 USB를 끼는 것등이 된다. Bus에 새롭게 연결시키는 과정이다. Low Cost : 중요한 장점, 가격이 싸다. 버스보다 빠른 Connection이 있음에도 불구하고 Bus가 쓰이는 이유는 가격이 저렴하기 때문이다. Disadvantage of Buses communication bottlenect 하나의 Processor가 사용중이면 다른 것들이 사용할 수 없다. bandwidth가 성능을 잡아먹게 된다. 속도를 제한하는 요소 bus length / Device의 요소의 개수 / 여러 개의 range 를 지원할 수 있어야 하는데 아무래도 가장 느린 것에 맞출 수 밖.. 2021. 12. 15.

컴퓨터 구조 6_I/O I/O Topic에 대해 Input : Keyboard / Mouse / Speaker Output: Display / Printer HardDisk는 Input도 하고 Output도 한다. (****) Motivation 왜 IO가 있어야 하는가. CPU는 눈에 보이지도 않는다. 메모리도 사실 뜯어보면 별 것 없다. 하지만 인간은 IO Device를 통해서 명령을 내리거나 확인을 해야하기 때문이다. Main memory는 Volatile Memory이다. 하지만 IO는 long-term 메모리이다. 로봇의 움직이는 팔에 해당하는 부분 (명령에 의해 움직이게 되는 부분)이 IO이다. IO의 신호를 통해서 움직이게 된다. 차 한대만 하더라고 페이스북이 갖고 있는 코드보다 훨씬 많다. Introduction.. 2021. 12. 6.

컴퓨터 구조 CH5_Virtual Memory TLB를 이해하기 위해서 Virtual Memory에 대한 설명 Introduction virtual Memory는 main memory와 second memory 사이에 존재한다. 실제로 존재하지는 않고 논리적으로 존재한다. Virtual Memory는 Hierachy 의 일부이기 때문에 performance와 관계가 있지만 사실 Protection과 관련이 깊다. Recall: Memory Hierachy DRAM의 speed와 Disk의 크기를 갖고자 할때 Process가 무엇인지.. CPU가 있으면 하나의 일만을 처리하는 것이 아니다. 그런 Process들은 CPU도 Share 해야하고 Memory도 Share 해야하는데 메모리가 겹치는 부분이 발생한다. 하나의 Process가 다른 Process.. 2021. 12. 6.

컴퓨터 구조 5_Cache Performace Fully associativity와 set associativity에 해당하는 내용이다. Fully 에 해당하는 경우 메모리의 데이터가 Cache의 빈자리에 들어가면 되는데 빈자리가 없는 경우 기존의 다른 데이터가 나와야 한다. 하지만 이 경우에는 아무곳이나 들어갈 수 있으므로 어떤 데이터를 나오게 해야하는 것인가? 하는 문제가 있다. Which block should be replaced on a cache miss? 1. 랜덤하게 나간다. 이것도 방법이긴 하지만 공학을 하는 입장에서 그렇게 좋은 방법 같아 보이지는 않는다. 2. FIFO(First In First Out), 데이터 구조 Queue에서 봤던 동작 원리이다. 여러 개의 block이 있다면 Cache에 가장 오랬동안 있었던 block이 .. 2021. 12. 1.

컴퓨터 구조 5_Cache Performance 어떻게 해야 Cache의 성능을 높일 수 있을 지에 대한 논의를 하는 강의 Interleaved Memory Memory Interleaving 용어 새로 등장!! 데이터가 왔다갔다 하는 것을 Bus라고 얘기한다. 32인승짜리 버스가 있다고 생각할 수 있다. 메모리에서 Cache로 가는 시간이 오래 걸리기 때문에 한 꺼번에 많은 데이터를 보내면 성능을 높일 수 있을 것이다. 128인승짜리 버스를 타고 보내면 훨씬 빠른 Access가 가능하다. 좋긴 좋지만 문제는 돈이 많이 드는 문제점이 있다. 돈을 생각하지 않고 넘어갈 수 없기 때문에 좋은 방법이긴 하지만 가격이 많이든다 Interleaved Memory CPU가 주소를 issue한다. 10번지에 있는 데이터!! 메모리에 가서 10번지를 찾는다. 메모리.. 2021. 12. 1.

컴퓨터 구조 5_Cache Performance 그러므로 Block을 가져올 때 A 만 가져오는 것이 아니라 B도 가져오는 것, 즉 한 Block 안에 한 word만 들어오는 것이 아니라 여러 개의 word가 들어오게 하도록 해야 한다는 것이다. 회색 부분이 한 Block이고 하나의 word만 있는 것이 아니라 4word가 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, A를 쓰고 B를 쓰게 될 때 메모리까지 가지 않고 Cache에 접근해서 사용할 수 있는 장점이 있다. 2bit를 사용하지 않는 것은 Word 단위이기 때문이다.(MIPS는 byte 단위이다.) 64KB는 2의 16승 Byte 이고 2bit가 없어지므로 2의 14승 Byte 즉, 2의 14승 word가 들어올 수 있다. 1 block에 4word(2의 2승 word) 만큼 가져올 수 있다. 14bit.. 2021. 12. 1.

컴퓨터 구조 5_Cache Memory Read Hit 해당 데이터를 캐시에서 읽는 것 Read Misses 아무것도 할 수 없으므로 메모리로부터 블럭을 fetch해와서 cache로 저장한 후 다시 시작한다. Stall the CPU 되기 때문에 메모리의 데이터를 기다리면서 freezing 해 놓는다. CPU가 일에 관여하는 것이 아니라 메모리의 데이터를 캐시로 가져온다. 저장한 후 에 다시 Execution을 하라는 절차를 밟게 된다. 4장에서 사용했던 Pipleine이 Cache로 대체될 수 있다. Instruction Cache와 Data Cache를 따로 두고 사용을 하면 될 것이다. 즉, Instruction Memor 와 Data Memory가 따로 존재하는 것이 아니라 Cache가 따로 존재하는 것이다(4장에서 풀지 못했던 의문이.. 2021. 11. 29.

컴퓨터 구조 5_Cache Memory 데이터 item 이 캐시에 있는지 확인을 해야한다. 만약 있으면 어떻게 찾을 것인지...?!?!?!?!?! 첫 예시 block size로 존재한다고 했다. block은 여러개의 word이지만 하나의 word만 있다고 가정하자. block (word)가 캐시에 들어가면 어디에 저장될 것인가?? 메모리의 여러 개 block이 있다(1block 1word). 캐시는 오석관의 자리. 학생은 메모리라고 하자. 학번 대로 오석의 특정 자리에 앉아야 한다고 하자. 학생이 더 많은데 같은 자리에 어떻게 앉는가? (이런 문제가 생긴다.) 여러 개의 메모리 블럭이 같은 공간을 share 해야 한다. 위치는 그럼 어떻게 정하는가? 캐시의 주소 = 블록 주소를 캐시 메모리 공간의 개수로 나눈 나머지 로 계산한다. 어떤 패턴을.. 2021. 11. 29.

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