kangkyunghyun

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Common Framework for Memory HierarchyTLB는 virtual address만 → 실제 data를 포함한 L1보다 용량이 작음용량이 클수록 miss rate 감소Block Placement of Memory HierarchyWhere Can a Block Be Placed?direct mapped, fully associative는 set associative의 일종자유도 증가 → miss rate 감소cache size 증가 → miss rate 감소자유도 증가 → block 교체 확률 감소 → miss rate 감소but, 자유도가 너무 크면 → saturation됨cache size 증가 → 자유도 영향..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Misses in Direct-Mapped CacheExample - 0, 8, 0, 6, 8Associative Cache MemoryFully associative cachemain memory의 block은 cache의 어느 location이든 위치할 수 있음 → cache에 대한 전수탐색 필요cache의 모든 위치에 대해 comparator가 병렬적으로 연산 수행 → hardware cost 매우 증가Set associative cache고정식 숫자의 장소에 main memory block 위치시키는 방법N-way set-associative cacheN개의 block을 하나의 set으로 묶는 방법set 개수 = 캐시의 전체 블..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.ROM vs. RAMROM(Read Only Memory)읽기만 가능Non-volatile memory(비휘발성 메모리): 전원이 꺼져도 영구적으로 파일을 저장Mask ROM: 반도체 생산 공정인 마스킹 단계에서 고정된 데이터 회로 패턴으로 생산하는 방식RAM(Random Access Memory)일시적 메모리Read-write memory: 읽고 쓰기 가능Volatile memory(휘발성 메모리): 컴퓨터가 동작 중일 때 일시적으로 파일을 저장ex. DRAM, SRAMSRAM vs. DRAMSRAM(Static Random Access Memory)cache memory(캐시 메모리)한 비트 표현을 위해 6개 이상의 트랜지스터 필요..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Pipeline HazardsAdvantages of the Pipelining: Speed up → Improved performanceStructure hazardsData hazardsControl hazardsStructure Hazards자원 충돌로 인해 발생하드웨어가 같은 clock cycle 내에서 우리가 원하는 인스트럭션의 조합을 실행할 수 없는 문제CC4에서 인스트럭션과 데이터가 같은 메모리에 저장된 경우 → fetch, memory 단계가 같은 clock cycle에 겹치면, 같은 메모리에 동시에 접근하여 충돌 발생Solution1: Stall(한 사이클 중지)→ 하지만 2번 인스트럭션과 다시 겹침 → 3번씩 쉬어야 ..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Overview of PipeliningPipelining: 여러 인스트럭션들이 중첩해서 실행시키는 기법Pipeline Instruction-execution (5 stages)메모리에서 인스트럭션을 Fetch인스트럭션을 decoding하는 동안 레지스터를 Read작업을 수행하거나 주소 계산Data memory의 operand에 접근레지스터에 결과를 WritePipelining Speed-Up DiscussionSingle cycle vs. Pipelined performacePipelining speed-upstage들이 완벽하게 밸런스를 이루고 있으면하지만 이런 경우는 없음인스트럭션 3개의 실행 시간 비교Nonpipelined: 2..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Creating a Single DatapathSingle Datapath: 인스트럭션을 순서대로 처리R-formatI-formatR-format과 달리 [20, 16]이 write reg로 쓰여야 해서 MUX를 추가함Addressing in Branches and Jumpsbeq $s0, $s1, branch_locationJ-formatA Simple Implementation SchemeALU Control(4-bits)ALUOp(2-bits) + “funct”(6-bits)ALU control은 인스트럭션의 타입에 의해 결정됨lw, sw → ALUOp: 00 → ALU control Input: 0010 → AddBranch e..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Processor컴퓨터를 실행하는 연산을 수행하는 integrated electronic circuitDatapath of the ProcessorFetch stage, Decode stage, Execute stage로 나뉨 → stage들은 반복됨Data memory: lw, sw를 통해 데이터를 꺼내오고 저장하는 메모리Instruction memory: 인스터럭션 값이 저장되어 있는 메모리Fetch stageFetch: 꺼내다현재 PC가 가리키는 메모리 주소에서 인스트럭션을 꺼내오는 단계Fetch가 끝나면 PC는 다음 인스트럭션을 가리킴(PC + 4)Decode stage레지스터에 있는 인코딩된 인스트럭션은 디코더에 의해 해석됨E..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Floating Point위 코드는 멈추지 않고 무한히 반복Floating Point: 소수점 위치를 고정하지 않고 유효 숫자를 나타내는 가수 부분, 소수점 위치를 풀이하는 지수 부분으로 나누어 표현Scientific notation소수점 앞의 수는 한 자리 수소수점 앞 한 자리 수는 1~9 사이 값이어야 함뒤에 곱해지는 형태는 지수 형태Normalized scientific notation (Binary)소수점 앞의 수는 한 자리 수소수점 앞 한 자리 수는 1뒤에 곱해지는 형태는 지수 형태Three advantages소수점의 위치를 변경하는 것이 가능모든 소수점 표현 알고리즘이 같은 형태를 공유하고 있기 때문에 지속성(consiste..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Arithmetic OperationStatus: Overflow가 일어났는지 아닌지 체크Integer Result: value ($t0 에 저장될 값)OverflowAddition두 부호가 같으면 overflow가 일어날 수 있음두 부호가 다르면 overflow가 일어날 수 없음Subtraction두 부호가 같으면 overflow가 일어날 수 없음두 부호가 다르면 overflow가 일어날 수 있음Overflow DetectionMIPS C compiler는 overflow exceptions 제공Signed instructions: add, addi, subtract는 overflow exception을 발생시킬 수 있음Unsigne..

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.Translating and Staring a ProgramCompilerC program → Assembly language program70, 80년대 많은 운영체제와 어셈블러가 어센블리 언어로 작성됨 → 메모리 용량이 적고, 컴파일러가 비효율적이었기 때문high-level language 프로그램은 어셈블리어보다 매우 적은 코드로 작성 가능AssemblerAssembly Language Code → Machine Code(Object file)Object file: Combination of machine language 명령어, 데이터, 명령어를 메모리에 적절하게 위치시킬 정보Machine code: CPU에서 바로 실행될 수 ..