2013 중등임용 기술 디지털논리회로 1차 34번 캐시 시스템 기출문제 풀이

2013학년도 중등교사 임용시험 · 기술

디지털 논리회로·1차·캐시 시스템

문 34

컴퓨터의 캐시 시스템에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

보 기

• ㄱ. 캐시 적중률은 중앙 처리 장치가 원하는 데이터가 캐시에 존재할 확률이다.
• ㄴ. 중앙 처리 장치와 주 기억 장치의 액세스 속도 차이로 인한 성능 저하를 줄이기 위해 캐시를 사용한다.
• ㄷ. 주 기억 장치와 보조 기억 장치의 액세스 속도 차이로 인한 성능 저하를 줄이기 위해 디스크 캐시를 사용한다.
• ㄹ. 캐시 시스템은 중앙 처리 장치가 주 기억 장치에 접근하는 데이터 분포의 전역적 특성에 의존하여 설계된다.

고른 것
①	ㄹ
②	ㄱ, ㄹ
③	ㄴ, ㄷ
④	ㄱ, ㄴ, ㄷ
⑤	ㄱ, ㄷ, ㄹ

정답과 해설 보기

정답

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

① “있는 대로 고른 것”이므로 네 보기를 서로 견주지 말고 하나씩 독립으로 판정합니다. 캐시 문항은 대개 정의·목적·설계 원리 세 갈래에서 나오는데, 이 문제는 그 세 갈래가 그대로 ㄱ(정의), ㄴ·ㄷ(목적), ㄹ(설계 원리)로 나뉘어 있습니다.

② ㄱ. 적중률(hit ratio)의 정의 그대로입니다. 전체 접근 횟수 가운데 캐시에서 바로 찾은 횟수의 비율이므로 H = 적중 횟수 / 전체 접근 횟수 이고, 이를 확률로 읽으면 “원하는 데이터가 캐시에 있을 확률”이 됩니다. 평균 접근 시간이 T = H·Tc + (1 − H)·Tm 으로 쓰이는 것도 같은 뜻입니다.

③ ㄴ·ㄷ. 캐시는 속도가 다른 두 계층 사이에 끼워 넣는 완충 장치입니다. CPU와 주기억장치 사이에 놓인 것이 캐시 기억장치이고, 주기억장치와 보조기억장치(디스크) 사이에 놓인 것이 디스크 캐시입니다. 두 보기는 서로 다른 계층을 말하고 있으므로 둘 다 맞습니다.

위로 갈수록 빠르지만 용량이 작고, 아래로 갈수록 느리지만 용량이 큽니다. 색이 진한 두 칸이 각각 ㄴ과 ㄷ이 말하는 완충 계층입니다.

④ ㄹ. 여기만 틀렸습니다. 캐시가 성립하는 근거는 지역성(locality)이며, 이는 프로그램이 기억장치 전체를 고르게 훑는 것이 아니라 짧은 시간 동안 좁은 영역에만 몰려 접근한다는 성질입니다. 방금 쓴 것을 다시 쓰는 시간 지역성과 옆 번지를 이어 쓰는 공간 지역성이 그것입니다. 따라서 “전역적 특성”이 아니라 국부적·지역적 특성에 의존합니다.

⑤ 만약 접근이 정말로 전역에 고르게 퍼져 있다면 어떤 블록을 캐시에 올려도 다시 쓰일 확률이 낮아 적중률이 올라가지 않습니다. 캐시라는 장치 자체가 성립하지 않는다는 뜻이므로, ㄹ은 캐시의 전제를 정반대로 뒤집은 문장입니다.

보 기	내 용	판 정
ㄱ	캐시 적중률은 CPU가 원하는 데이터가 캐시에 존재할 확률이다.	○
ㄴ	CPU와 주기억장치의 속도 차이를 줄이려고 캐시를 쓴다.	○
ㄷ	주기억장치와 보조기억장치의 속도 차이를 줄이려고 디스크 캐시를 쓴다.	○
ㄹ	데이터 분포의 전역적 특성에 의존하여 설계된다.	× 지역성

선택지 좁히기 — ㄹ이 틀렸음을 확인하는 순간 ㄹ이 들어간 ①·②·⑤가 지워지고 ③과 ④만 남습니다. 둘의 차이는 ㄱ의 포함 여부뿐인데 ㄱ은 적중률의 정의이므로 답은 ④입니다.

키워드컴퓨터구조기억장치계층캐시적중률지역성디스크캐시

2013학년도 중등교사 임용시험 · 기술디지털 논리회로 1차 34번