기술 블로그

그래픽 활용 (turtle 라이브러리)먼저 라이브러리를 불러오는 것은 >>> import 라이브러리이름 이런식으로 파이썬은 가져옵니다. c++로 친다면 #include에 해당하는 것으로 보면 됩니다. turtle 라이브러리를 실행한 결과입니다. 앞으로 1000을 가는 것을 의미합니다. 이럴 때도 조건문이나 여러 것을 조립해서 고급된 프로그래밍으로 나아가는 과정을 연습하시면 됩니다.  코드를 사용해서 정사각형 두개를 그려보도록 while문을 조정하도록 해보았습니다. 네 면을 구해야 하니깐 반복적으로 하면 증가연산자를 더해주면서 해당되는 네모가 그려지게 되는 것입니다. turtle의 다양한 함수를 사용해서 작성한 것입니다. 이렇게 펜 사이즈 및 크기 등을 바꿀 수 있다는 것을 간단하게 해보시면 됩니다. 이 ..

벡터의 기본적인 개념공간 상의 한 화살표숫자 자료의 배열 벡터는 공간 상의 한 화살표로 표현되며, 방향과 크기를 가집니다.수학적으로는 숫자 자료의 배열로 나타낼 수 있습니다.  좌표: 벡터는 한 쌍의 숫자(예: 2차원 벡터)와 일대일로 대응된다.예) v=(x,y)3차원 벡터: 차원이 늘어나면 추가적인 좌표가 포함된다.예) v=(x,y,z), 여기서 z는 3차원의 축을 나타냄.  스케일(Scaling)스케일은 벡터의 방향을 유지하면서 그 길이를 늘리거나 줄이거나 뒤집는 과정이다.스케일링의 결과는 기존 벡터와 같은 방향이거나 반대 방향을 가지며, 크기가 변한다.스칼라(Scalar)스칼라는 벡터를 스케일하는 데 사용되는 숫자이다. 벡터와 선형 결합 1. 벡터의 조합좌표상에 나타나는 벡터는 두 스케일된 벡터의 ..

메모리Base CPI : 캐시 미스가 없을 때, 명령어를 실행하는 데 필요한 사이클 수Cycle Time : CPU의 클럭 주기 시간Miss Rate : 캐시에서 원하는 데이터를 찾지 못하는 비율Miss Penalty : 캐시 미스가 발생했을 때, 데이터를 가져오는 데 걸리는 시간입니다. 평균 메모리 접근 시간(AMAT) : 평균적으로 메모리에 접근하는 데 걸리는 시간AMAT = Hit Time + (Miss Rate * Miss Penalty) Hit Time = Base CPI * Cycle Time 만약 L1 캐시만 있다는 가정 하에서는Base CPI = 1Cycle Time = 0.5nsMiss Rate = 3%Miss Penalty = 100ns AMAT = (1*0.5) + (0.03 * 10..

페이지 폴트 발생 시 use bit 페이티 폴트(Page Fault): CPU가 접근하려는 페이지가 현재 메인 메모리에 없을 때 발생하는 인터럽트페이지 교체 알고리즘 : 메인 메모리가 꽉 차서 새로운 페이지를 가져와야 할 때, 어떤 페이지를 내보낼지 결정하는 알고리즘Use bit : 각 페이지에 할당된 비트로, 페이지가 최근에 사용되었는지 여부를 나타냄Use bit 초기화 : 특정 시점에 모든 use bit을 0으로 설정하는 작업Use bit은 페이지가 사용되었는지 여부를 나타내는 지표이므로, 교체 시에는 최근에 사용되지 않은 페이지, 즉 use bit가 0인 페이지를 우선적으로 선택하여 교체합니다. Use bit의 초기화는 메모리 하드웨어 자체가 하는 것이 아니라 운영체제가 주기적으로 수행합니다. 운영..

캐시 : cpu와 주기억장치 사이에 위치한 고속의 작은 메모리로 자주 사용되는 데이터를 저장하여 메모리 접근 속도 향상L1캐시 : 캐시 계층 구조에서 CPU에 가장 가까운 캐시 CPI : 명령어 하나를 실행하는 데 필요한 클럭 사이클 수Miss Rate : 캐시에서 원하는 데이터를 찾지 못하는 비율메인 메모리 접근 시간 : 캐시 미스가 발생했을 때 메인 메모리에 접근하여 데이터를 가져오는 데 걸리는 시간평균 메모리 접근 시간 : 캐시 접근 시간과 메인 메모리 접근 시간을 고려한 평균적인 메모리 접근 시간 AMAT = Hit Time + (Miss Rate * Miss Penalty) Hit time : 캐시에서 데이터를 찾았을 때 걸리는 시간Miss Penalty : 캐시 미스가 발생했을 때 메인 메모리..

데이터 해저드 포워딩 해결법포워딩 : 이전 명령어의 결과를 WB 단계까지 기다리지 않고, 필요한 단계에서 바로 다음 명령어에 전달하여 데이터 해저드를 해결하는 기술스톨(stall/bubble) : 필요한 데이터가 준비될 때까지 파이프라인의 진행을 일시적으로 멈추는 것 R-type 명령어의 연산 결과는 EX 단계에서 계산됩니다.  Load 명령어는 메모리 접근을 통해 데이터를 가져와야 하므로, 레지스터에 쓸 데이터는 MEM 단계에서 준비됩니다. R-type 명령어가 데이터를 사용하는 시점은 ID 단계에서 피연산자 레지스터의 값을 읽어 EX단계에서 수행합니다. Load 단계에서 주소 계산을 위해 ID 단계에서 레지스터 값을 읽고 EX에서 데이터를 사용합니다.  Beq 명령어는 분기 판단이 ex단계에서 이루어..

Hazard 종류구조적 해저드 (Structural Hazards)필요한 하드웨어 자원을 여러 명령어가 동시에 사용하려고 할 때 발생합니다. 즉  하드웨어 자원 부족으로 인해 발생하는 충돌입니다. 예 ) 하나의 메모리 포트를 가진 시스템에서 명령어 인출과 데이터 접근이 동시에 일어나려고 할 때 발생합니다. 해결방법 : 하드웨어 추가, 파이프라인 정지 (stall) (버블삽입) 데이터 해저드 (Data Hazards)어떤 명령어가 이전에 실행된 명령어의 결과에 의존하는 경우, 이전 명령어가 결과를 생성하기 전에 다음 명령어가 그 결과를 사용하려고 할 때 발생합니다. 데이터 의존성으로 인해 발생하는 문제입니다. RAW(Read After Write) : 어떤 명령어가 이전에 실행된 명령어가 쓴 데이터를 읽으..

정리 표:명령어 유형명령어 예시WB 단계 수행 여부비고R-typeadd, sub, and, or, xor, nor, sll, srl, sra수행jr은 미수행I-typelw, lui수행데이터 전송 명령어I-typeaddi, andi, ori, xori, sw, beq, bne미수행연산 및 분기 명령어J-typej, jal미수행점프 명령어 5단계의 파이프라인 단계에서 IF - ID - EX - MEM - WB에서  load 명령어IF : 명령어 인출ID : 명령어 해독 및 주소 계산EX : 주소 계산MEM : 메모리에서 데이터 읽기WB : 메모리에서 읽은 데이터를 레지스터에 쓰기즉 load 명령어에서는 wb 단계를 수행합니다. store 명령어IF : 명령어 인출ID : 명령어 해독 및 주소 계산EX : 주..

Single-cycle 프로세서Single-cycle 프로세서는 하나의 명령어가 각 단계를 하나씩 순차적으로 거쳐야 하므로, 한 명령어를 처리하는 데 필요한 시간은 모든 단계의 시간을 합친 것입니다. 즉 각 단계에서 걸리는 시간 중 가장 큰 값을 기준으로 클럭 주기를 설정해야 합니다.  예시)IF = 200psID = 150psEX = 250psMEM = 250psWB = 100ps 가장 오래 걸리는 시간은 EX와 MEM 단계로 250ps입니다. 하지만 single-cycle 프로세서에서는 모든 단계를 하나씩 순차적으로 처리하기 때문에, 모든 단계의 시간을 합쳐야 합니다. 따라서 최선의 클럭 주기는 모든 단계의 소모 시간의 합입니다. 200 + 150 + 250 + 250 + 100 = 950ps  가 ..

MIPS 단계별 주요 자원IF (Instruction Fatch) 단계사용 자원 : Instruction Memory설명 : IF 단계에서는 명령어를 메모리에서 읽어오는 작업이 이루어집니다. 프로그램 카운터(PC) 기준으로 Instruction Memory에서 명령어를 가져옵니다.ID (Instruction Decode) 단계사용자원 : Register file설명 : ID단계에서는 명령어의 옵코드와 레지스터 주소를 해석하고, 명령어에서 요구하는 레지스터 값을 Register File에서 읽습니다. 예를들면 add $t0, $t1, $t2 명령어에서 $t1, $t2 값을 Register File에서 가져옵니다. EX (Execute) 단계사용 자원 : ALU설명 : EX 단계에서는 산술/논리 연산을 수행..