컴퓨터 아키텍처 11~13장 연습문제 정답과 풀이(한빛아카데미, 우종정 지음)

틀린 풀이가 들어가 있을 수 있습니다!
잘못된 내용을 발견했을 때 덧글로 알려주시면 감사하겠습니다.

이 글은 집단 지성의 힘으로 수정되고 있습니다.
덧글로 틀린 내용을 제보해주시는 분들이 계신데, 수동으로 보고 있다보니 빠르게 확인을 못할 때가 있습니다.
공부하려고 방문하신 분들, 혹시 모르니 덧글란에 아직 반영되지 않은 최신 댓글이 있는지 한 번 확인해주세요.

11장

1. 1, CPU 태그를 하나의 캐시 태그와 비교하므로 하나의 비교기만 있으면 되고, 블록이 사상될 위치가 정해져 있어서 교체 방식이 필요 없다. 이로 인해 하드웨어 구현이 단순하다.
2. 4
3. 4
4. 1, 다른 블록이 비어있어도 무조건 정해진 위치를 비워줘야 해서
5. 1
6. 3, 연관도가 증가하면 적중률은 높아지지만, 적중 대상을 찾기위해 태그 비교하는 시간이 늘어서 적중 시간은 증가한다.
7. 2, 블록 크기가 줄어야 전송 시간이 줄어들어 실패 페널티를 줄일 수 있다.
8. 3
9. 3
10. 틀리다
11. 3.8 배 향상됨
    • 기존 접근 시간(메모리만 있을 때) : 100ns
    • 캐시 추가 됐을 때 접근 시간은 (캐시 접근시간 * 적중률) + (캐시 접근시간 + 주기억장치 접근시간) * (1 - 적중률)
    • 값으로 적용하면 (25 * 0.99) + ((100 + 25) * 0.01) = 26ns
    • 100/26 = 3.8
12. 태그 - 12, 집합 - 8, 오프셋 - 4
    • 블록 크기가 16B이므로 오프셋은 2^4로 4비트
    • 블록 개수는 캐시 메모리 8KB에 블록 크기 16B이므로 이므로 8192 / 16 = 512, 2-방향이므로 512/2 = 256 집합, 256 = 2^8이므로 집합 필드는 8bit
    • 메모리 16MB라 명령어는 총 24bit, 태그는 24 - 4 - 8 = 12bit
13. 나중 쓰기 방식
14. 3.8배 향상됨

 

12장

1. 4
2. 2 - 페이지 테이블 방식으로 명령어나 데이터를 참조하려면 최소 두 번 이상 메모리에 접근해야 한다. 만약 페이지 부재가 발생하면 세 번 접근할 수도 있어서 가속화 메커니즘과는 관련이 없다.
3. 3 - 완전 연관 사상
4. 4
5. 1 - 완전 연관 사상 (페이지 사상 전략), LRU (페이지 교체 전략), 나중 쓰기 (페이지 갱신 전략)
6. 4
7. 2
8. 1
9. 3
10. 3
    1. 페이지 번호
       = 메모리 크기 / 페이지 크기 = 1MB / 1K * 4B = 1MB / 4KB = 2^20 / 2^12 = 2^8
    2. 가상 페이지 번호
       = 가상 기억장치 크기 / 페이지 크기 = 2^32 / 2^12 = 2^20
11. 1
12. 3
13. 2
14. 프로그램이 메모리의 어떤 위치에 있어도 동일하게 수행하는 것.
15. 참고

• 시간적 지역성(temporal locality) : CPU가 한 번 참조한 데이터는 다시 참조할 가능성이 높다.
• 공간적 지역성(spatial locality) : CPU가 참조한 데이터와 인접한 데이터 역시 참조될 가능성이 높다.

 

13장

1. 4
2. 1
3. 1
4. 3
5. 2
6. 2 - 하드디스크가 아니라 하드디스크에 저장된 데이터의 신뢰도를 높이는 것이다.
7. 1
8. 4
9. 1
10. 3
11. 3 - 장점이 아니고 단점이다. 필요한 데이터가 위치한 셀만 지우면 좋겠지만 인접 위치에 있는 것까지 다 지워야 한다.
12. 2
13. 입출력 장치와 응용 프로그램 또는 운영체제 사이에서 해석기 역할을 하고 프로그래밍을 단순하게 한다.
14. 신뢰성 - reliability , 가용성 - availability , 유용성 - serviceability
15. 476p 참고

• 연관된 입출력 장치를 동작시키는데 필요한 제어
• 프로세서 및 입출력 장치와 통신하기 위한 명령 해독과 입출력장치 주소 인식
• 전송 속도 차이를 완충하기 위한 buffering
• 오류 검출