[6장] 메모리와 캐시메모리 확인 문제 5개 (스터디!!)

1. RAM의 특징과 종류에 대해서 옳지 않은 것을 고르시오 .(2개) 답 : (2), (5)

(2) -> CPU는 비휘발성 저장 장치에 있는 대상을 휘발성 저장장치인 RAM으로 복사 하여 저장한 뒤 실행할 수 있다. / (5)-> SRAM이 시간이 지나도 사라지지 않는 정적인 RAM은 맞지만, 휘발성 메모리이다.

• (1) 실행되는 프로그램은 모두 RAM에 저장 되어 있다.
• (2) CPU는 비휘발성 저장장치에 있는 대상을 바로 실행 할 수 있다. 
• (3) RAM의 용량이 커진다고 해서 프로그램 실행 속도도 비례 하여 빨라지는 것은 아니다. 
• (4) DRAM은 주기억장치로 사용되며 소비전력이 적고 *직접도가 높으며, SRAM은 캐시메모리에 사용되며 소비전력이 높으나 직접도는 낮다.
• (5) SRAM은 정적인 램으로 시간이 지나도 저장된 데이터가 사라지지 않으며, 비휘발성 메모리이다.

*직접도 : 한개의 반도체 칩 (손톱크기 정도)에 - 30- 집적해 넣을 수 있는 소자의 수를 말한다.

2.  아래 설명하는 것이 무엇인지 용어를 적고, 해당 용어가 실행되는 원리를 서술하시오.(예를 들어주세요.)

메모리에 저장된 정보의 위치는 주소로 나타낼 수 있다. 주소에는 두가지는 종류가 있다. 물리 주소와 논리 주소이다. 물리 주소는 말 그대로 정보가 실제로 저장된 하드웨어 상의 주소를 의미한다. 논리 주소는 실행중인 프로그램과 CPU가 사용할 때 필요한 각각에게 부여된 0번지부터 시작되는 주소를 의미한다. 논리 주소는 각 프로그램 마다 존재하는 것이므로 같은 논리 주소는 1개 이상 존재할 수 있다. CPU는 논리 주소를 받아들이고 해석하고 연산한다. 이는 CPU가 이해하는 주소는 물리주소가 아닌 논리 주소라고 설명된다. 하지만 CPU와 메모리가 상호작용 하기 위해서는 논리 주소와 물리 주소 간의 변환이 이루어져야 한다. 이 역할을 하는 하드 웨어가 있다. 논리 주소와 물리 주소간의 변환을 담당하는 하드웨어는 무엇인가?

• 답: MMU ( 메모리 관리 장치  Memory Management Unit)  - MMU는 CPU와 주소 버스 사이에 위치한 하드웨어로, CPU가 발생시킨 논리 주소에 베이스 레지스터 값을 더하여 논리 주소를 물리 주소로 변환한다. 예를 들어 개발자가 어떤 프로그램의 1번지 데이터 삭제라는 명령어 보내면, CPU에서는 논리 주소 1번지를 가지고 MMU로 간다. MMU에 서 베이스 레지스터 값(10000)이 저장되어 있고, 물리주소는 논리주소 1과 베이스레지스터의 값 10000 을 합한 10001번지로 변환된다. 따라서 메모리에서 명령어가 실행되는 최종적인 물리 주소는 10001번지가 된다. 

3. 아래에서 옳지 않은 설명을 고르세요. 답 : (3)

(3) -> 한계 레지스터는 실행중인 프로그램의 최대 크기를 저장한다.

• (1) 베이스 레지스터는 프로그램의 첫 물리 주소를 저장한다.
• (2) 논리주소는 모든 프로그램의 시작 주소를 0번지로 간주한다.
• (3) 다른 프로그램 영역을 침범할 수 있는 명령어로 부터 보호하기 위해 보호할 방법이 필요한데 이는 한계 레지스터가 담당하고 있으며, 한계 레지스터는 실행중인 프로그램의 최소 크기를 저장한다.
• (4) 만약 CPU가 한계 레지스터보다 높은 논리 주소에 접근하려고 하면 인터럽트(트랩)을 발생시켜 실행을 중단한다.
• (5) 개발자가 입력하는 명령어에 있는 주소는 논리 주소이다.

 

4. 아래 저장 장치 계층 그림에 알맞는 단어를 넣어보세요.

(가) : 레지스터 / (나): 캐시메모리 / (다) : 메모리 / (라) : 보조기억장치

5.  캐시메모리에 대한 설명 중 옳지 않은 것을 고르시오. 답: (4)

(4) -> 캐시메모리는 메모리의 일부를 복사하여 저장하며, CPU가 사용할 법한 대상을 예측하여 저장한다.

• (1) 캐시 메모리는 CPU(코어)와 가까운 순서대로 세부 계층을 구성한다. 
• (2) 코어와 가장 가까운 캐시를 L1 캐시, 그 다음 가까운 캐시 메모리를 L2 캐시 그 다음은 L3캐시 라고 부른다.
• (3) 캐시 메모리의 용량은 L1,L2,L3순으로 커지고, 속도는 L3,L2,L1순으로 빨라진다. 가격은 속도와 같은  순서로 비싸진다.
• (4) 캐시메모리는 보조기억장치의 일부를 복사하여 저장한다.
• (5) 캐시 미스란, 저장할 대상이 될 예측이 틀려 메모리에서 필요한 데이터를 직접 가져와야하는 경우를 말한다.

 

 

*정답은 드래그하면 보입니다! 스터디 홧팅홧팅! :)