매주 진행하는 면접스터디에서 아래의 질문들에 대한 정리를 모은 글입니다.
Interview_Question_for_Beginner/OS
📌캐시의 지역성 원리
캐시 메모리는 속도가 빠른 장치와 느린 장치간의 속도차에 따른 병목 현상을 줄이기 위한 범용 메모리이다. CPU가 이후에 참조할 데이터를 얼마나 가지고 있느냐에 따라 성능이 좌우된다.
적중률(Hit Rate)
원하는 정보가 캐시 메모리에 기억되어 있을 때 적중(Hit)되었다고 하고, 없다면 실패되었다고 한다.
📌지역성(Locality)
적중률(Hit Rate)을 극대화하기 위해서 데이터 지역성(Locality)의 원리를 사용한다. 지역성의 전제조건으로, 모든 프로그램은 모든 코드나 데이터를 균등하게 Access하지 않는다는 특성을 기본으로 한다. 즉, Locality란 기억 장치 내의 정보를 균일하게 접근하는 것이 아닌, 어느 한 순간에 특정 부분을 집중적으로 참조하는 특성이다.
- 시간 지역성: 최근에 참조된 주소의 내용은 곧 다음에 다시 참조된다.
- 공간 지역성: 대부분의 실제 프로그램이 참조된 주소와 인접한 주소의 내용이 다시 참조된다.
Caching line
캐시는 프로세서 가까이에 위치하면서 빈번하게 사용되는 데이터를 놔두는 장소이다. 하지만 캐시가 아무리 가까이 있더라도 찾고자 하는 데이터가 어디있는 지 몰라 순회한다면 시간이 오래 걸린다. 그렇기에 캐싱 라인이라는 특정 자료구조를 사용하여 묶음으로 저장한다.
프로세스는 다양한 주소에 있는 데이터를 사용하므로, 빈번하게 사용되는 데이터의 주소 또한 흩어져 있다. 따라서 캐시에 저장하는 데이터에는 데이터의 메모리 주소 등을 기록해 둔 태그를 달을 필요가 있다. 이러한 태그들의 묶음을 캐싱 라인이라고 한다. 캐싱 메모리로부터 데이터를 가져올 때도 캐싱 라인을 참조한다. 캐싱 라인의 종류로는 아래와 같이 세 가지가 있다.
- Full Associate
- Set Associate
- Direct Map
