[ 운영체제 ] 캐시의 지역성

캐시메모리

https://www.geekboots.com/story/what-is-cache-memory

캐시메모리란 주기억장치에서 자주 사용하는 프로그램과 데이터를 저장해두어 속도를 빠르게 하는 메모리를 의미한다

속도가 빠른 장치와 느린 장치간의 속도차에 따른 병목현상을 줄이기 위한 범용 메모리로 주기억장치와 CPU 사이에 위치한다 !

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캐시의 지역성

캐시의 지역성이란 기억장치 내 정보를 균일하게 Access 하는 것이 아닌 어느 한 순간에 특정 부분을 집중적으로 참조하는 특성이다 지역성의 종류로는 시간적 지역성과 공간적 지역성이 있다

• 시간적 지연성
  최근 참조된 주소의 내용은 곧 다음에 다시 참조된다는 특성으로 메모리 상 같은 주소에 여러 차례 읽기 쓰기를
  수행할때 상대적으로 작은 크기의 캐시를 사용해도 효율성을 높힐 수 있다
• 공간적 지역성
  실제 프로그램이 참조된 주소와 인접한 주소의 내용이 다시 참조되는 특성으로 특정 데이터와 가까운 주소가 순서대로 접근되었을 경우 한 메모리 주소에 접근할때 그 주소뿐아니라 해당 블록을 전부 캐시로 가져오게 된다

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Caching line

캐시는 프로세서 가까이에 위치하면서 빈번하게 사용되는 데이터를 나두는 장소이다 

캐시에 데이터를 저장할때 특정 자료구조를 사용하여 묶음으로 저장하게 되는데 이를 캐싱라인이라한다

 

캐싱라인을 기준으로 메모리를 가져오게 되며 흩어져있는 데이터 주소 등을 기록해둔 태그들의 묶음으로 이해하면 된다

 

캐싱라인의 대표적 3가지 방식에는 직접매핑, 어소시에이티브 매핑, 세트-어소시에이티브 매핑이 있다