[운영체제] 캐시 메모리(Cache Memory)

캐시 메모리

- 속도가 빠른 저장 장치와 느린 저장 장치 사이에 속도 차이에 따른 병목현상을 줄이기 위한 범용 메로리

- 지역성을 이용해 CPU가 어떤 데이터를 원할 것인가를 어느 정도 에측해 캐시 메모리에 데이터를 저장

 

 

지역성(Locality)

- 어느 한 순간에 특정 부분을 집중적으로 참조하는 특성

 

1) 시간지역성(Temporal Locality)

- 최근에 참조된 주소의 내용이 재참조될 가능성이 높은 특성

 

2) 공간지역성(Spatial Locality)

- 최근에 참조된 주소의 인접한 데이터가 참조될 가능성이 높은 특성

 

 

캐시 라인(Cache Line)

- 캐시에 저장된 데이터를 빠르게 추출하기 위해 특정 자료구조를 사용해 묶음으로 저장하는 것

- 캐시에 저장하고 있는 데이터는 데이터의 메모리 주소등을 기록하는 태그가 필요하며, 이러한 태그들의 묶음을 캐싱 라인이라고 함

 

1) full associative

2) set associative

3) direct map

 

 

캐시 미스 종류

CPU가 참조하려는 데이터가 캐시 메모리에 없을 때, Cache miss가 발생

 

1) Compulsory Miss

최초 캐시 메모리가 초기화된 상태에서 발생하는 miss

 

2) Capacity Miss

전체적인 용량 부족으로 인한 miss

 

3) Conflict Miss

Direct map이나 Set Associative 방식에서 같은 부분을 번갈아 가면서 사용하게 되어 발생하는 miss