왜 이 소문제를 따로 배우는가
8c의 마지막 spatial-pair Hit로, block 경계와 Offset 0/4 규칙을 Set 3까지 완성합니다. 반복되는 pattern을 빠르게 인식하되 field 계산으로 검산하는 습관을 만듭니다.
이 페이지는 Aufgabe 8의 공통 템플릿이 아니라 8c-11 4-way Cache Zugriff #11에 필요한 내용만 담습니다. 챕터 전체 배경이 필요하면 Aufgabe 8 개념 수업을 먼저 읽으세요.
이 소문제에서 실제로 쓰는 용어
정의뿐 아니라 이 문제의 어느 판단에 쓰이는지까지 연결합니다.
- 0x0098–0x009F Block
- Block 0x0013이 포괄하는 8-byte 주소 범위입니다.이 소문제에서: 0x009C는 이 범위 안에 있어 #10과 cache line을 공유합니다.
- Offset 4 Word
- block base에서 4 Byte 뒤에 시작하는 second word입니다.이 소문제에서: 0x009C-0x0098=4입니다.
- Set 3 Hit
- Set 3의 current way Tag 0x004가 요청 tag와 일치하는 접근입니다.이 소문제에서: #10 after=[0x004] 때문에 #11은 Hit입니다.
이 소문제 전용 규칙과 종이 작업
인접 word pair pattern 검산
Aligned base B의 miss 뒤 B+4는 같은 8-byte block이므로 Hit가 예상되지만 fields로 확인해야 합니다.
종이에: `base=0x0098`, `B+4=0x009C`를 적습니다.
Hit 후 state와 history 유지
Tag 0x004가 이미 valid하므로 ways와 seen 목록에 새 항목을 추가하지 않습니다.
종이에: before/after를 모두 `[0x004]`로 적습니다.
Aufgabe 전체 흐름은 챕터 흐름도에서 확인할 수 있습니다. 여기서는 현재 판단에 직접 필요한 규칙만 적용합니다.
이 소문제 전용 작은 예제
Set 3 ways=[0x005]일 때 주소 0x00BC를 접근합니다.
주어진 것
- 0x00B8 block은 이미 적재됨
- Block size=8 Byte
- 4 sets
- base와 Offset을 계산합니다.
0x00BC는 0x00B8 block의 second word입니다.
종이 산출물: base=0x00B8, Offset=4
- Set과 Tag를 계산합니다.
Block 0x0017은 Set 3, Tag 0x005입니다.
종이 산출물: Set=3, Tag=0x005
- stored tag와 match합니다.
Set 3에 0x005가 이미 있습니다.
종이 산출물: Hit; after=[0x005]
예제 답과 독립 검산 보기
Offset=4, Set=3, Tag=0x005이며 Hit입니다.
독립 검산: 0x00B8/0x00BC가 같은 Block 0x0017인지 확인합니다.
이 접근의 cache 상태 전후
Hit/Miss 이름만 외우지 않고, 접근 직전과 직후 상태가 어떻게 달라지는지 한 칸씩 확인합니다.
이제 실제 시험 문제를 micro-work로 풀기
공식 시험이 요구하는 것
주소 0x009C의 Offset/Set/Tag와 Hit/Miss를 구하세요.
공식 답을 보기 전, 내 답 먼저 남기기
완성 문장이 아니어도 좋습니다. 중간값·register·cycle·cache state처럼 채점 가능한 흔적을 먼저 적으세요.
각 작업의 중간 산출물을 직접 적고 완료 조건을 만족한 뒤 체크하세요. 단계별 이유·산출물·오류가 현재 소문제에 맞게 따로 작성되어 있습니다.
0x009C의 block base와 number를 구합니다.
- 왜 하는가
- #10의 0x0098과 같은 block임을 확인합니다.
- 종이 산출물
- block base=0x0098; block number=0x0013
- 완료 조건
- 0x009C를 0x0098~0x009F 범위 안에 표시했습니다.
막혔을 때 단계 힌트·대표 오류
힌트: 0x9C에서 4를 빼세요.
이 단계의 대표 오류: 0x009C를 새 aligned block으로 취급합니다.
Byte Offset을 계산합니다.
- 왜 하는가
- block base와의 차이가 second word 위치를 나타냅니다.
- 종이 산출물
- Offset=0x009C mod 8=4
- 완료 조건
- Offset=4가 byte 단위로 적혀 있습니다.
막혔을 때 단계 힌트·대표 오류
힌트: 0x9C-0x98=4입니다.
이 단계의 대표 오류: Offset 4를 네 번째 word라고 해석합니다.
Block 0x0013의 Set을 계산합니다.
- 왜 하는가
- #10이 갱신한 Set 3의 ways를 조회해야 합니다.
- 종이 산출물
- Set=0x0013 mod 4=3
- 완료 조건
- Set 3 before=[0x004]를 불러왔습니다.
막혔을 때 단계 힌트·대표 오류
힌트: block number는 #10과 같습니다.
이 단계의 대표 오류: 주소 끝 C를 mod 4해 Set 0으로 계산합니다.
Tag를 계산합니다.
- 왜 하는가
- Set 3의 current 0x004와 비교할 값입니다.
- 종이 산출물
- Tag=0x009C//32=0x004
- 완료 조건
- #10과 같은 Tag임을 확인했습니다.
막혔을 때 단계 힌트·대표 오류
힌트: Offset 변화는 Tag에 영향을 주지 않습니다.
이 단계의 대표 오류: 0x009C의 C를 Tag 일부로 남깁니다.
Set 3의 Tag 0x004와 match해 Hit를 판정합니다.
- 왜 하는가
- #10이 8-byte block 전체를 가져와 Offset 4 data도 이미 있습니다.
- 종이 산출물
- before: Set 3 ways=['0x004']; history=seen; Offset=4, Set=3, Tag=0x004, Type=Hit.; after: Set 3 ways=['0x004']
- 완료 조건
- 공식 fields/result와 unchanged after가 기록되어 있습니다.
막혔을 때 단계 힌트·대표 오류
힌트: #10과 #11은 같은 cache line입니다.
이 단계의 대표 오류: Set 3의 second word를 새 way에 중복 저장합니다.
공식 답을 열기 전 마지막 회상
0x009C와 같은 block에 속하는 다른 4-byte word 주소는 무엇인가요?
내 풀이 후 공식 결론·이유·대표 함정 확인
공식 결론
Offset=4, Set=3, Tag=0x004, Type=Hit.
왜 이 답이 되는가
Block size 8 Byte이므로 하위 3 bit가 block offset입니다. 4 sets이므로 다음 2 bit가 set index, 나머지 상위 bit가 tag입니다. 같은 8-byte block의 두 word는 offset 0과 4로 함께 cache에 들어옵니다.
대표 함정
Word 주소가 달라도 같은 8-byte block이면 두 번째 word는 Hit일 수 있습니다.
새 문제로 전이하기
세 문항은 앞 문장의 반복이 아닙니다. 직접 답을 입력하면 rubric의 필수 기준을 하나씩 검사하고, 첫 누락 기준을 알려 줍니다.
1. 개념 재구성
8c의 Offset-4 Hit 접근 네 개와 각각의 block base를 짝지으세요.
#2, #5, #8, #11을 찾으세요.
제출 후 모델 답 보기
0x0084↔base 0x0080, 0x008C↔0x0088, 0x0094↔0x0090, 0x009C↔0x0098이며 모두 Offset 4 Hit입니다.
2. 변형 문제
Set 3 ways=[0x005]일 때 주소 0x00BC의 fields와 Type을 구하세요.
Block number는 0x0017입니다.
제출 후 모델 답 보기
Block=0x0017, Offset=4, Set=3, Tag=0x005, Type=Hit입니다.
3. 오류 진단
학생이 0x009C의 마지막 hex digit C를 보고 Offset=12라고 했습니다. 올바른 Offset 범위와 값을 쓰세요.
Block size 8이면 Offset은 몇 bit인가요?
제출 후 모델 답 보기
Offset은 하위 3 bit라 범위가 0~7입니다. 0x009C mod 8=4이므로 올바른 Offset은 4이고 접근은 Hit입니다.
이 소문제를 끝냈다고 말할 수 있는 기준
이 소문제의 정확한 공식 페이지와 대조하기
왼쪽은 문제를 읽을 때, 오른쪽은 자신의 풀이를 끝낸 뒤에 확인하세요. 해설 이미지를 먼저 보면 중간 과정을 스스로 만드는 연습이 사라집니다.
Source: Probeklausur.pdf / Probeklausur Musterlösung und Hinweise.pdf · 시험 p16–18 · 공식 해설 p41–44 · Probeklausur.pdf p18 Aufgabe 8c 접근 #11과 공식 해설 p43–44: Block 0x0013, Offset 4, Set 3, Tag 0x004, seen Hit, ways [0x004] 유지.