묵시적 플러쉬를 통한 가상 캐쉬 동의어 문제의 해결

가상 캐쉬는 가상-물리 주소 변환에 의한 지연이 없어 접근 속도가 매우 빠르다. 이러한 성능상의 장점에 반하여 가상 캐쉬는 동의어 문제라고 불리우는 일관성 문제를 안고 있다. 가상 캐쉬의 장점을 충분히 살리기 위해서는 동의어 문제에 대한 효율적인 해결책이 필수적이다. 본 논문에서는 동의어 문제에 대한 새로운 해결책을 제안한다. 제안되는 기법은 V-버퍼라고 불리우는 부가의 하드웨어 장치를 사용하여 각 가상 주소에 대해 해당 캐쉬 블록이 유효한지 또는 유효하지 않은지를 나타내는 정보를 저장한다. V-버퍼에 유효하지 않다고 기록된 블록은 캐쉬에 실제로 존재한다 할지라도 논리적으로는 플러쉬 된 것으로 간주한다. 이러한 묵시적 플러쉬는 비교적 적은 하드웨어 비용으로 소프트웨어적 플러쉬에 의한 성능 저하를 줄여준다. 제안하는 기법의 성능을 평가하기 위하여 본 연구에서는 트레이스 구동 시뮬레이션을 행하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 V-버퍼를 이용한 동의어 문제 해결 기법은 동의어 문제를 아무런 오버헤드 없이 처리할 수 있는 이상적인 가상 캐쉬 모델과 비교하여도 약 16.9% 정도의 오버헤드로 동의어 문제를 처리할 수 있다. 이러한 성능상의 차이는 간단한 소프트웨어 힌트를 이용하여 약 1.2%로 줄일 수 있다.