ํฐ์คํ ๋ฆฌ ๋ทฐ
์ฐ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํ ๋น์ ํตํด ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๋จํธํ(์ธ๋ถ ๋จํธํ)๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, ๋ฐ๋ณต๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ์ฌ์ฉ์ ํจ์จ์ฑ์ ์ ํดํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํ๋ก์ธ์ค๋ฅผ ์ฐ์์ ์ธ ๊ณต๊ฐ์ ํ ๋นํ์ง ์๊ณ ํ๋ก์ธ์ค๋ฅผ ์์ ํฌ๊ธฐ๋ก ๋๋ ์ฌ๋ฌ ๋ถ๋ถ์ ํ ๋นํจ์ผ๋ก์จ, ์ฐ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํ ๋น์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ณ ์ ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํ์ด์ง(Paging)์ด๋ผ๊ณ ํ๋ค.
์ฃผ์ ๋ณํ (Address Translation)
ํ๋ก์ธ์ค๊ฐ ์ค์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์์๋ ๋ถ๋ฆฌ๋ ๊ณต๊ฐ์ ํ ๋น๋์ง๋ง, CPU๋ ์ฐ์๋ ๊ณต๊ฐ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ๋ฅผ ํ ๋นํ์ฌ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ ์ฒ๋ผ ๊ด๋ฆฌํ๋ค. ์ด๋ MMU๋ฅผ ํตํด ๋ ผ๋ฆฌ ์ฃผ์์ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ฅผ ๋๋์ด๋์๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ํ๋ก์ธ์ค๋ ์ฐ์๋ ๋ ผ๋ฆฌ ์ฃผ์(Logical Address)๋ฅผ ๊ฐ์ง์ง๋ง, ๋ถ๋ฆฌ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ฃผ์(Physical Address)๋ฅผ ๊ฐ์ง๋ฉฐ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ(Page Table)์ ํตํด ๋ ผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ก ๋ณํํ์ฌ ์ฌ์ฉํ๊ฒ ๋๋ค.
ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ (Page Table)
ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ CPU, ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ์์ฃผ ์ํฌ ์ ์๋ค. CPU์ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ ์ ์งํ ๊ฒฝ์ฐ ๋น ๋ฅธ ์๋๋ฅด ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ ๊ทผํ ์ ์์ง๋ง, CPU์ ํ์ ๋ ๋ ์ง์คํธ๋ก ์ธํด ๋ง์ ์์ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ ์งํ๋ ๊ฒ์ ํ๋ค๋ค. ์ด์ ๋ฌ๋ฆฌ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ ์งํ ๊ฒฝ์ฐ, CPU์ ๋ฌ๋ฆฌ ์๋๋ ๋๋ฆฌ์ง๋ง ์๋์ ์ผ๋ก ๋ง์ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ํด ๋ง์ ๊ณต๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ๋ง์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ์งํ ์ ์๋ค.
CPU๊ฐ ํ๋ก์ธ์ค๊ฐ ์์ฒญํ ์์ ์ ์ฒ๋ฆฌํ๊ธฐ ์ํด, ๋ ผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ก ๋ณํํ๋ ๊ณผ์ ์ ํ์ฐ์ ์ด๋ฉฐ ํด๋น ๊ณผ์ ์ด ์ค๋ฒํค๋๊ฐ ๋๋ค๋ฉด ์ ์ฒด์ ์ธ ์ฑ๋ฅ ์ ํ๋ฅผ ๊ฐ์ ธ์ฌ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์, CPU ↔ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ฌ์ด์ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ ์ ์ฉ ์บ์์ธ TLB(Translation Look-aside Buffer)๋ฅผ ๋์ด, ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ ์งํ๋๋ผ๋ ํจ์จ์ฑ์ ๋์ด๊ณ ์ ํ์๋ค.
๊ฐ๋จํ ์๋ฅผ ํตํด EMAT(Effective Memroy Access Time)์ ๊ณ์ฐํ์ฌ TLB๋ฅผ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ์ ํจ์จ์ฑ์ ์ ์ ์๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฝ๋ ์๊ฐ์ 100ns, TLB๋ฅผ ์ฝ๋ ์๊ฐ์ 20ns, Hit ratio๋ 80%์ผ ๊ฒฝ์ฐ EMAT๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ณ์ฐ ๋๋ค.
-
EAMT = Hit ratio * (TLB๋ฅผ ์ฝ๋ ์๊ฐ + ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฝ๋ ์๊ฐ) + (1 - Hit ratio) * (TLB๋ฅผ ์ฝ๋ ์๊ฐ + 2 * ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ฝ๋ ์๊ฐ)
-
์ฆ, TLB์์ ํด๋น ๋ ผ๋ฆฌ ์ฃผ์์ ๋ํ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ก ๋ฐ๋ก ์ ๊ทผ์ด ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒฝ์ฐ์ ๊ทธ๋ ์ง ์์ ๊ฒฝ์ฐ๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
-
์์ ์์ ์ ๊ฒฝ์ฐ EAMT๋ 140ns๋ก ๊ณ์ฐ๋์ด, ํจ์จ์ ์ด๋ผ๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์๋ค.
๋ณดํธ
์ ์์ ์ผ๋ก ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ์ ๊ทผํ๊ธฐ ์ํด์๋ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ ๊ทผํ์ฌ ๋ ผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ฃผ์๋ก ๋ณํํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ์ด๋ฌํ ํน์ฑ์ ํ์ฉํ์ฌ ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ํตํด ํน์ ํ๋ก์ธ์ค์ ์ค์๋์ด๋, ๊ถํ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณดํธํ ์ ์๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ํ์ด์ง ํ ์ด๋ธ์ ์ฝ๊ธฐ ๋นํธ๋ฅผ ์ถ๊ฐํ์ฌ ์ฝ๊ธฐ ๋นํธ๊ฐ ์ค์ ๋์ด ์์ง ์๋๋ฐ ํ๋ก์ธ์ค๊ฐ ์ฝ๊ณ ์ ํ๋ค๋ฉด, ๊ฐ์ ๋ก ์ข ๋ฃํ์ฌ ๋ณดํธ ํ ์ ์๋ค.
'๐๏ธโโ๏ธ ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ง๊ธฐ > ์ด์์ฒด์ ' ์นดํ ๊ณ ๋ฆฌ์ ๋ค๋ฅธ ๊ธ
์ด์์ฒด์ : ๊ฐ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ (0) | 2020.06.22 |
---|---|
์ด์์ฒด์ : ์ธ๊ทธ๋จผํ ์ด์ (0) | 2020.06.22 |
์ด์์ฒด์ : ์ฃผ๊ธฐ์ต์ฅ์น ๊ด๋ฆฌ (0) | 2020.06.21 |
์ด์์ฒด์ : ํ๋ก์ธ์ค ๋๊ธฐํ - ๋ชจ๋ํฐ (0) | 2020.06.20 |
์ด์์ฒด์ : ํ๋ก์ธ์ค ๋๊ธฐํ - ๊ต์ฐฉ์ํ (0) | 2020.06.20 |