Головна

Принципи роботи кеша

  1.  B. Роботи натрій-калієвого насоса.
  2.  C) при переведенні результатів підприємства та його фінансового становища в валюту подання звітності.
  3.  I Розділ роботи «Розробка концепції
  4.  I. Основні завдання та напрямки роботи бібліотеки
  5.  I. Порядок підготовки курсової роботи
  6.  I. Принципи
  7.  I. МЕТА РОЗРОБКИ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Кеш призначений для того, щоб наблизити швидкість доступу до пам'яті до максимально можливої, і в той же час забезпечити великий обсяг пам'яті за ціною більш дешевих типів напівпровідникової пам'яті. Ця концепція представлена ??на рис. 1.16. Отже, поряд з відносно великою і повільнішою основною пам'яттю у нас є кеш, що володіє меншою ємністю, але і меншим часом доступу. У кеші зберігається копія фрагмента основної пам'яті. Коли процесор намагається прочитати слово з пам'яті, виконується перевірка на наявність цього слова в кеші. Якщо воно там є, слово передається процесору. Якщо ж його там немає, в кеш зчитується блок основної пам'яті, що складається зі слів з певними адресами. Внаслідок локалізації звернень при зчитуванні в кеш блоку даних, що містить одне з необхідних слів, подальші звернення до даних з високою ймовірністю теж будуть виконуватися до слів з цього блоку.

На рис. 1.17 показана структура основної пам'яті і кеша. Основна пам'ять складається з 2n адресованих слів, кожне з яких характеризується своїм унікальним n-бітових адресою. Передбачається, що вся пам'ять складається з певної кількості блоків фіксованої довжини, в кожен з яких входить К слів. Таким чином, всього є М = 2n/ К блоків. Кеш складається з З слотів, по К слів в кожному. При цьому кількість слотів набагато менше кількості блоків (С « К)4. Деяку підмножину блоків основної пам'яті зберігається в слотах кеша. Якщо потрібно прочитати з пам'яті слово з якогось блоку, якого немає в кеші, то цей блок передається в один з слотів кеша. Через те, що блоків більше, ніж слотів, не можна закріпити за кожним блоком свій слот. Тому кожен слот повинен містити дескриптор, що ідентифікує що зберігається в ньому блок. У ролі дескриптора зазвичай виступає число, що складається з старших бітів адреси, і по ньому відбувається звернення до всіх адрес, які починаються цією послідовністю бітів.

Розглянемо простий приклад, в якому адреси складаються з шести бітів, а дескриптори - з двох. Дескриптор 01 вказує на те, що в слоті знаходиться блок, до якого входять такі адреси: 010000, 010001, 010010, 010011, 010100, 010101, 010110, 010111, 011000,011001, 011010, 011011, 011100, 011101, 011110, 011111.

На рис. 1.18 показана блок-схема операції читання слова з пам'яті. Процесор генерує адресу слова, яке потрібно прочитати. Якщо це слово зберігається в кеші, воно передається процесору. В іншому випадку блок, що містить це слово, завантажується в кеш, і слово передається процесору після завантаження блоку в кеш.




 Огляд комп'ютерних систем |  ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ |  РЕГІСТРИ ПРОЦЕСОРА |  Регістри, доступні користувачеві |  Керуючі регістри і регістри стану |  ВИКОНАННЯ КОМАНД |  Вибірка і виконання команди |  Функції вводу-виводу |  Переривання і цикл команди |  множинні переривання |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати