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[완료] context switching 시에 레지스터의 백업에 관해서

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글쓴이: kalstein / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 1:25오전

context switching 시에 기존 스레드는 현재 사용되고 있던 register의 값들은 스택에 보관하죠...이 과정에서, register값을 L1 cache로 내려주는지 궁금합니다.

코드로 예를 들자면

int g_var = 0;
 
///// thread A
g_var = 10;   -> 직후 context switching

이럴경우 g_var에 10이란 값을 assign한것이 register에만 적용되어있고, cache쪽에는 적용이 안되어있을수도 있지않습니까? 그렇다면

///// thread B
int a = g_var;

를 실행할경우 cache에 있는값은 0 일것 같은데요...10이란 값은 thread A의 레지스터 백업에만 존재하지않나요?

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프로그래밍 QnA
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글쓴이: prether / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 9:02오전

그러니 MUTEX를 사용하죠.

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글쓴이: kalstein / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 11:17오전

mutex는 접근의 serialize만 보장해주는거지요 ^^;; 질문의 요지와 다른것 같습니다.


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글쓴이: Necromancer / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 10:16오전

context switch시 발생하는 레지스터 백업은 프로세스가 실행 재개하기 직전에
다시 원래의 레지스터로 복귀한 뒤 제거됩니다. 그래서 신경 안써도 되죠.

** L1 cache는 프로그래머 입장에서는 아무 신경 쓸 필요 없습니다.
CPU에서 메모리에 읽기/쓰기 동작하면 그때마다 CPU내 메모리 I/O 유닛이 자동으로 판단해서
cache에 접근하거나 메모리에 접근하고, cache와 메모리 내용을 맞추는 작업을 합니다.

Written By the Black Knight of Destruction

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글쓴이: kalstein / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 11:20오전

음...질문이 조금 모호했나요? ^^;;

저 역시 cache와 memory의 일치성 맞추는 작업에 대해서는 알고있습니다.. 그런데 register와 cache의 일치성을 어떤식으로 맞추는지는 좀 애매모호하더군요. 일반적인 RISC 머신에서는 모든 연산이 register에서만 일어나게 되는데, 연산이 일어날때마다 L1 cache로 일치성 확보를 해줄것 같지는 않고... 그렇다고 아무 작업 안할것 같지는 않고...(context switching시에 문제가 될테니..)


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서지원의 이미지

글쓴이: 서지원 / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 12:25오후

캐쉬와 메모리 사이에서 일어나는 일과 레지스터와 캐쉬 사이에 일어나는 일은 다릅니다. 캐쉬는 메모리에 있는 값을 읽어올 때에 다음번에 다시 읽어오는 비용을 줄이기 위해서 잠시 저장을 하는 곳이며, cpu가 메모리로부터 데이터를 가져올 때에 저절로 저장이 됩니다. 메모리에서 가져와서 캐쉬에 저장을 하기 위한 Instruction이 따로 있는 것은 아니지요.(prefetching은 또 다른 이야기입니다.) 반면에 레지느터는 명시적으로 메모리로부터 데이터를 가져와서 가지고 있는 곳입니다. 메모리에서 레지스터로 데이터를 가져오기 위한 Instruction이 따로 있습니다. 그렇기 때문에 레지스터와 캐쉬 사이의 동기화는 필요하지 않습니다. 프로그래머(혹은 Compiler가) 직접 레지스터에서 필요한 값을 메모리로 저장을 하는 것이지요.

컨택스트 스위칭은 또 다른 이야기인데, 제가 알기로 컨택스트 스위칭을 할 때에 레지스터 값들을 따로 메모리에 저장을 했다가 다시 컨택스트 스위칭 되었을 때에 레지스터로 불러드립니다. Hyper Threading이나 그런 경우는 레지스터 파일이 여러개 있으니까 그럴 필요가 없기는 하지요.

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글쓴이: Necromancer / 작성시간: 토, 2007/05/12 - 12:32오후

캐쉬는 메모리에 부속되서 메모리 속도를 올리는 역할을 하지 레지스터와는 상관 전혀 없습니다.

일례로 CPU 매뉴얼 보면 캐쉬를 직접 액세스하는 명령 없습니다.

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