---
schema_version: 1
exam_id: "sose26-probeklausur"
aufgabe: 8
unit_id: "8b-9"
source_group_id: "8b"
official_exam: true
official_solution: true
language: "ko"
---

# 8b-9 — Direct-mapped Zugriff #9

> **학습 목표:** Set 5에서 #7에 의해 밀려난 Tag 0x0333의 재방문을 history로 추적해 Conflict Miss로 판정하고 0x0555를 교체할 수 있다.
>
> **왜 따로 배우는가:** 이 접근은 `현재 없다`와 `한 번도 본 적 없다`가 다르다는 사실을 다시 검증합니다. seen history를 누적해서 유지하지 않으면 0x0333을 잘못 Compulsory Miss로 분류하게 됩니다.
>
> **범위:** Aufgabe 8 · 16점 Aufgabe의 최소 학습 단위 · 시험 p16–18 · 공식 해설 p41–44

## 1. 문제 원문 (Deutsch)

이 unit은 공식 Teilaufgabe 또는 표의 한 행·한 access를 학습 가능한 최소 단위로 다시 나눈 것입니다. 아래 전사는 source group `8b`의 공식 독일어 문제 원문이며, 페이지 이미지를 바로 뒤에 함께 두어 코드·표·도식을 대조할 수 있게 했습니다.

~~~text
8b) To miss or not to miss

Führen Sie die 12 Speicherzugriffe aus. Tag und Set sind gegeben. Bestimmen Sie den Hit/Miss-Typ und tragen diese in die Tabelle ein. Die Vorgaben sind:

- Direct-Mapped Cache
- Blockgröße = 1 Wort (4 Byte)
- Der Cache ist zu Beginn leer

| Zugriff | #1 | #2 | #3 | #4 |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Tag | 0x0111 | 0x0222 | 0x0333 | 0x0444 |
| Set | 1 | 3 | 5 | 1 |
| Type | Compulsory Miss | Compulsory Miss | | |

| Zugriff | #5 | #6 | #7 | #8 |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Tag | 0x0222 | 0x0111 | 0x0555 | 0x0444 |
| Set | 3 | 1 | 5 | 1 |
| Type | | | | |

| Zugriff | #9 | #10 | #11 | #12 |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Tag | 0x0333 | 0x0666 | 0x0222 | 0x0444 |
| Set | 5 | 3 | 3 | 1 |
| Type | | | | |
~~~

![공식 시험 원문 — exam-p17.png](../../assets/exam-p17.png)

*공식 시험 원문: `exam-p17.png` · Probeklausur.pdf · PDF p.17*

### 이 unit에서 풀 항목

Set 5에 Tag 0x0333가 접근합니다. Hit/Miss type을 판정하세요.

## 2. 쉬운 한국어 해석

8b) Miss인가 아닌가

12회의 memory access를 순서대로 수행하시오. Tag와 Set은 주어져 있다. 각 접근의 Hit/Miss 유형을 결정하여 표에 기입하시오. 조건은 다음과 같다.

- Direct-Mapped Cache
- Block 크기 = 1 Word, 즉 4 Byte
- Cache는 처음에 비어 있음

| 접근 | #1 | #2 | #3 | #4 |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Tag | 0x0111 | 0x0222 | 0x0333 | 0x0444 |
| Set | 1 | 3 | 5 | 1 |
| Type | Compulsory Miss | Compulsory Miss | 빈칸 | 빈칸 |

| 접근 | #5 | #6 | #7 | #8 |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Tag | 0x0222 | 0x0111 | 0x0555 | 0x0444 |
| Set | 3 | 1 | 5 | 1 |
| Type | 빈칸 | 빈칸 | 빈칸 | 빈칸 |

| 접근 | #9 | #10 | #11 | #12 |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Tag | 0x0333 | 0x0666 | 0x0222 | 0x0444 |
| Set | 5 | 3 | 3 | 1 |
| Type | 빈칸 | 빈칸 | 빈칸 | 빈칸 |

### 이 unit에 해당하는 최소 작업

Set 5에 Tag 0x0333가 접근합니다. Hit/Miss type을 판정하세요.

이 문제에서 최종 결과만 맞히는 것보다 중요한 것은 `8b-9`에 필요한 중간 판단을 답안지에 남기는 것입니다.

## 3. 무엇을 묻는 문제인가

### 공식 문제의 요구사항

- 접근 #1부터 #12까지 주어진 순서를 유지해 Cache 상태를 갱신한다.
- 각 접근이 Hit인지 Miss인지 판정한다.
- Miss라면 Compulsory, Conflict 또는 문제 조건으로 판정 가능한 정확한 Miss 유형을 적는다.
- 원문에 이미 채워진 #1과 #2의 Compulsory Miss를 포함하여 Type 행 전체를 완성한다.

### 조건과 제약

- Cache는 Direct-Mapped이다.
- Block 크기는 1 Word, 즉 4 Byte이다.
- Cache는 시작할 때 비어 있다.
- 각 access의 Tag와 Set은 표에 주어진 값을 그대로 사용한다.
- 한 Set에는 Direct-Mapped 규칙에 따라 한 Tag만 존재할 수 있다.
- Access 순서는 #1부터 #12까지 고정되어 있으며 앞 access의 교체 결과가 다음 access의 초기 상태가 된다.

### 원문 오탈자·도식 관련 주의

- 원문은 전체 Set 수를 숫자로 직접 명시하지 않지만 Set 5가 등장하므로 Cache에는 최소 6 line이 있다. 이 trace의 서로 다른 block도 정확히 6개뿐이므로 같은 용량의 fully associative Cache라면 모두 보관할 수 있어 Capacity Miss는 독립적으로 배제할 수 있고, 재방문 Miss는 Conflict Miss이다.
- 원문은 허용되는 Miss 유형 목록을 명시하지 않는다. 공식 해설 p43의 알고리즘은 Compulsory Miss와 Conflict Miss만 직접 다루며 Capacity Miss는 별도로 검사해야 한다고 적는다.
- 시험 원본 표에는 #1과 #2의 Type만 Compulsory Miss로 미리 채워져 있고 #3 이후는 빈칸이다. PDF 텍스트 추출만으로는 열 정렬이 사라지므로 exam-p17.png로 위치를 확인했다.

### 도식 시각 확인 상태

- **도식 의존 여부:** 이 최소 unit의 핵심 판정은 텍스트·수식·코드로 재현할 수 있습니다.
- **공식 페이지 상태:** exam-p17.png, solution-p42.png, solution-p43.png가 원문 대조용으로 렌더되어 연결되어 있습니다.

### 이 unit의 학습 목표

- **관찰 가능한 목표:** Set 5에서 #7에 의해 밀려난 Tag 0x0333의 재방문을 history로 추적해 Conflict Miss로 판정하고 0x0555를 교체할 수 있다.
- **출제 의도:** 이 접근은 `현재 없다`와 `한 번도 본 적 없다`가 다르다는 사실을 다시 검증합니다. seen history를 누적해서 유지하지 않으면 0x0333을 잘못 Compulsory Miss로 분류하게 됩니다.
- **공식 근거 범위:** Probeklausur.pdf p17 Aufgabe 8b 접근 #9와 공식 해설 p42의 Set 5 conflict return: before 0x0555, Tag 0x0333 seen, Conflict Miss, after 0x0333.
- **Aufgabe 공통 선수지식:** Hit rate를 miss rate로 바꾸고, 여러 cache level의 AMAT를 안쪽부터 계산합니다. Cache simulation에서는 `(set, tag)`와 ‘이 block을 과거에 본 적 있는가’를 매 접근마다 기록합니다.

## 4. 선수 개념과 핵심 용어

### Evicted-but-Seen

- **뜻:** 현재 cache line에는 없지만 이전 접근 history에는 존재하는 block 상태입니다.
- **이 문제에서:** 0x0333은 #3에서 seen이고 #7에서 0x0555에 의해 eviction되었습니다.

### Conflict Return

- **뜻:** 같은 set에서 밀려난 block이 돌아와 현재 block을 다시 밀어내는 접근입니다.
- **이 문제에서:** #9의 0x0333이 Set 5의 0x0555를 교체합니다.

### Set-local Timeline

- **뜻:** 전체 trace 중 특정 set을 건드린 접근만 뽑은 상태 변화 기록입니다.
- **이 문제에서:** Set 5 timeline은 #3 0x0333 → #7 0x0555 → #9 0x0333입니다.

### 이 문제에 적용할 풀이 규칙

### 규칙 1. 특정 set의 최근 접근이 current를 결정

Set 5를 마지막으로 바꾼 것은 #7이므로 #9 before는 0x0555입니다.

- **시험지에 남길 것:** 전체 표에서 Set 5 접근 #3, #7, #9만 연결합니다.

### 규칙 2. Seen block의 mismatch는 Conflict

요청 0x0333이 current 0x0555와 다르지만 #3에서 이미 보았으므로 first visit이 아닙니다.

- **시험지에 남길 것:** `seen at #3 → Conflict Miss`를 mismatch 아래에 적습니다.

### 공식 문제 전에 푸는 작은 유사 예제

**문제:** Set 7에서 X를 보았고 Y가 X를 교체한 뒤 X를 다시 요청합니다.

**주어진 것**

- before: Set 7=Y
- history contains X and Y
- request=X

### 예제 단계 1. Y와 X의 mismatch를 표시합니다.

- **왜:** 현재 line에는 X가 없어 Miss입니다.
- **종이에:** Y≠X → Miss

### 예제 단계 2. history에서 X의 과거 접근을 찾습니다.

- **왜:** seen이면 Compulsory가 아니라 Conflict입니다.
- **종이에:** X seen → Conflict Miss

### 예제 단계 3. Set 7을 X로 되돌립니다.

- **왜:** 요청 처리 후 X가 current block이 됩니다.
- **종이에:** after: Set 7=X

**예제 정답:** Conflict Miss이며 Y가 eviction되고 X가 다시 Set 7에 들어옵니다.

**독립 검산:** Y를 곧바로 다시 요청하면 같은 대칭 구조로 Conflict Miss인지 확인합니다.

## 5. 공식 정답 요약

**공식 결론:** Conflict Miss

### 시험지 문장별 정답 해설

아래는 시험지의 항목 순서를 그대로 유지합니다. 각 항목에서 원문 → 한국어 번역 → 정답 → 판단 근거 → 실제로 쓸 답을 바로 이어서 읽으세요.



### 현재 소문제의 요구·판단·답을 한 흐름으로 연결

### `8b-9`에서 정확히 답할 대상

- **시험지가 요구하는 답:** Set 5에 Tag 0x0333가 접근합니다. Hit/Miss type을 판정하세요.
- **이 소문제의 공식 답:** Conflict Miss

### 판단 1. Set 5의 가장 최근 접근 #7에서 before state를 복원합니다.

- **왜:** #8은 Set 1만 바꾸었으므로 #7 after가 #9 before입니다.
- **이 판단에서 답안지에 남길 것:** before: Set 5=0x0555

### 판단 2. current 0x0555와 요청 0x0333을 비교합니다.

- **왜:** 불일치하므로 cache에 요청 block이 현재 존재하지 않습니다.
- **이 판단에서 답안지에 남길 것:** 0x0555≠0x0333 → Miss

### 판단 3. 0x0333의 최초 방문 #3을 history에서 확인합니다.

- **왜:** 현재 없더라도 이전에 본 block이므로 Conflict Miss입니다.
- **이 판단에서 답안지에 남길 것:** history: seen at #3 → Conflict Miss

### 판단 4. Set 5의 line을 0x0333으로 갱신합니다.

- **왜:** Miss servicing 후 재방문 block이 현재 line을 차지합니다.
- **이 판단에서 답안지에 남길 것:** after: Set 5=0x0333; result=Conflict Miss

### 위 판단이 최종 답으로 이어지는 이유

Direct-mapped cache는 set마다 tag 하나만 보관합니다. 현재 tag가 같으면 Hit, 처음 보는 block이면 Compulsory Miss, 전에 봤지만 같은 set의 다른 tag에 밀렸다면 Conflict Miss입니다.

### 답안 작성 시 주의

Miss를 판정한 뒤 cache state를 갱신하지 않으면 다음 접근이 연쇄적으로 틀립니다.

![공식 Musterlösung/Hinweise — solution-p42.png](../../assets/solution-p42.png)

*공식 Musterlösung/Hinweise: `solution-p42.png` · Probeklausur Musterlösung und Hinweise.pdf · PDF p.42*

![공식 Musterlösung/Hinweise — solution-p43.png](../../assets/solution-p43.png)

*공식 Musterlösung/Hinweise: `solution-p43.png` · Probeklausur Musterlösung und Hinweise.pdf · PDF p.43*

## 6. 풀이 전략

1. 접근 직전 Set 5의 현재 tag를 확인합니다.
2. 현재 tag와 0x0333를 비교합니다.
3. 전체 history에서 이 (tag,set)을 과거에 봤는지 확인합니다.
4. 판정 후 Set 5을 0x0333로 갱신합니다.

## 7. 단계별 상세 풀이

### 단계 1. Set 5의 가장 최근 접근 #7에서 before state를 복원합니다.

- **이유:** #8은 Set 1만 바꾸었으므로 #7 after가 #9 before입니다.
- **종이에 남길 것:** before: Set 5=0x0555
- **완료 기준:** Set 5-local timeline에서 0x0555가 마지막 current로 표시됩니다.
- **막힐 때 힌트:** #8의 set index는 1입니다.
- **가장 흔한 첫 오류:** #3의 오래된 0x0333을 current로 사용해 Hit라고 합니다.

### 단계 2. current 0x0555와 요청 0x0333을 비교합니다.

- **이유:** 불일치하므로 cache에 요청 block이 현재 존재하지 않습니다.
- **종이에 남길 것:** 0x0555≠0x0333 → Miss
- **완료 기준:** 현재 상태 기반 Miss가 기록되어 있습니다.
- **막힐 때 힌트:** history를 보기 전에 current equality부터 검사하세요.
- **가장 흔한 첫 오류:** 0x0333이 seen이라는 사실만으로 current match라고 생각합니다.

### 단계 3. 0x0333의 최초 방문 #3을 history에서 확인합니다.

- **이유:** 현재 없더라도 이전에 본 block이므로 Conflict Miss입니다.
- **종이에 남길 것:** history: seen at #3 → Conflict Miss
- **완료 기준:** #3이라는 근거와 subtype이 함께 있습니다.
- **막힐 때 힌트:** Set 5에 처음 저장된 tag를 찾으세요.
- **가장 흔한 첫 오류:** #7에서 eviction될 때 seen history에서도 0x0333을 삭제합니다.

### 단계 4. Set 5의 line을 0x0333으로 갱신합니다.

- **이유:** Miss servicing 후 재방문 block이 현재 line을 차지합니다.
- **종이에 남길 것:** after: Set 5=0x0333; result=Conflict Miss
- **완료 기준:** 0x0555→0x0333 변화와 공식 result가 기록되어 있습니다.
- **막힐 때 힌트:** 요청 tag가 after state입니다.
- **가장 흔한 첫 오류:** after를 0x0555로 남겨 다음 Set 5 접근의 기준을 잘못 만듭니다.

### Cache 접근 전후 상태

- **접근 전:** Set 5: 0x0555
- **주소 분해:** Tag 0x0333, Set 5
- **이전 방문 기록:** seen
- **판정:** Conflict Miss
- **접근 후:** Set 5: 0x0333

## 8. 문제와 공식 해설의 비교·검증

- **문제가 요구하는 것:** Set 5에 Tag 0x0333가 접근합니다. Hit/Miss type을 판정하세요.
- **공식 해설이 제시하는 결론:** Conflict Miss
- **결론을 재현하는 핵심 논리:** Direct-mapped cache는 set마다 tag 하나만 보관합니다. 현재 tag가 같으면 Hit, 처음 보는 block이면 Compulsory Miss, 전에 봤지만 같은 set의 다른 tag에 밀렸다면 Conflict Miss입니다.
- **검증 방법:** 위 micro-step의 `종이에 남길 것`을 순서대로 만들고 각 `완료 기준`을 확인합니다. 최종 산출물이 공식 결론과 같은지 대조합니다.
- **전제와 주의 범위:** Miss를 판정한 뒤 cache state를 갱신하지 않으면 다음 접근이 연쇄적으로 틀립니다.
- **채택할 시험 답:** 이 가이드에서는 공식 Musterlösung의 결론을 시험 답으로 유지하며, 일반 ISA 또는 다른 구현과 달라질 수 있는 부분은 위 전제와 주의 범위에서 분리합니다.

## 9. 시험장에서 쓸 최종 답안

Conflict Miss

답안지에는 결과만 쓰지 말고, 7절의 중간 산출물 가운데 판정을 증명하는 식·bit field·register 상태·cycle·cache 상태를 함께 남기세요.

## 10. 자주 하는 실수와 검산 체크리스트

### 대표 실수

- Miss를 판정한 뒤 cache state를 갱신하지 않으면 다음 접근이 연쇄적으로 틀립니다.
- #3의 오래된 0x0333을 current로 사용해 Hit라고 합니다.
- 0x0333이 seen이라는 사실만으로 current match라고 생각합니다.
- #7에서 eviction될 때 seen history에서도 0x0333을 삭제합니다.
- after를 0x0555로 남겨 다음 Set 5 접근의 기준을 잘못 만듭니다.

### 빠른 self-check

- **회상 질문:** 이 접근 직후 해당 set에는 어떤 tag가 남나요?
- [ ] Set 5-local timeline을 별도 표 없이 머리에서 복원한 뒤 답과 비교한다.
- [ ] current set table에서 tag를 지워도 seen history는 지우지 않는 이유를 설명한다.

## 11. 짧은 확인 문제와 전이 연습

### 개념 재구성

**문제:** Set 5만 뽑아 #3, #7, #9의 current tag와 miss subtype을 재구성하세요.

**힌트:** 두 tag가 0333, 0555, 0333 순서로 들어옵니다.

<details>
<summary>정답과 채점 기준 보기</summary>

**모범 답:** #3은 0x0333 first visit Compulsory Miss, #7은 0x0555 first visit Compulsory Miss, #9는 seen 0x0333의 Conflict Miss입니다.

**채점 기준**
  - #3|3번
  - #7|7번
  - #9|9번
  - compulsory miss
  - conflict miss

</details>

### 변형 문제

**문제:** 8b-9 직후 Set 5에서 0x0555를 요청하면 result와 after state는 무엇인가요?

**힌트:** 0x0555는 #7에서 seen이며 current는 0x0333입니다.

<details>
<summary>정답과 채점 기준 보기</summary>

**모범 답:** current mismatch이고 0x0555가 seen이므로 Conflict Miss이며 after는 Set 5=0x0555입니다.

**채점 기준**
  - mismatch
  - seen
  - conflict miss
  - 0x0555

</details>

### 오답 진단

**문제:** 학생이 `0x0333은 Set 5에 없으므로 first visit`이라고 썼습니다. cache state와 history의 차이를 이용해 반박하세요.

**힌트:** 현재 없는 이유가 과거 eviction인지 확인하세요.

<details>
<summary>정답과 채점 기준 보기</summary>

**모범 답:** 0x0333은 #3에서 seen이지만 #7의 0x0555에 의해 eviction되었습니다. 따라서 current에는 없어도 first visit이 아니며 Conflict Miss입니다.

**채점 기준**
  - #3|3번
  - #7|7번
  - eviction
  - conflict miss

</details>

## 12. 근거 자료

- `[문제 출처] current:Probeklausur.pdf` — 시험 p16–18 · 공식 해설 p41–44
- `[공식 해설] current:Probeklausur Musterlösung und Hinweise.pdf` — 시험 p16–18 · 공식 해설 p41–44
- `[정확한 원문 group] 8b` — 시험 p.17 · 공식 해설 p.42, p.43
- `[소문항 범위] Probeklausur.pdf p17 Aufgabe 8b 접근 #9와 공식 해설 p42의 Set 5 conflict return: before 0x0555, Tag 0x0333 seen, Conflict Miss, after 0x0333.`
- `[개념 근거 · file-level] current:Vorlesung/Rechnerorganisation - Teil 3.pdf` — Cache, AMAT, memory hierarchy
- `[개념 근거 · file-level] current:Uebung/Lösung 11.pdf` — Cache address field와 AMAT
- `[개념 근거 · file-level] current:Uebung/Lösung 12.pdf` — miss 유형, replacement, set-associative trace

### 이 파일에서 직접 대조한 공식 이미지

- `exam-p17.png` — Probeklausur.pdf · PDF p.17
- `solution-p42.png` — Probeklausur Musterlösung und Hinweise.pdf · PDF p.42
- `solution-p43.png` — Probeklausur Musterlösung und Hinweise.pdf · PDF p.43

정확한 강의 슬라이드 한 페이지를 확정하지 못한 개념 자료는 `file-level`로 표시했습니다. 페이지 번호를 추측해서 만들지 않았습니다.