Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2018-01-03 | 179 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Память 1 уровня – сверхоперативная память. Основное назначение – повысить быстродействие ОП, и следовательно процессора. Способы повышения быстродействия обращений к памяти: 1) повышение быстродействия ОП; 2) использование сверхоперативной памяти как промежуточного буфера.
Оба направления присутствуют в современных системах. Первая реализация сверхОП – РОНы. В зависимости от процессора количество РОНов разное. Второй вариант – кэш-память – это буфер, недоступный для программиста. Кэш используется как для хранения команд, так и для хранения данных. Кэш обеспечивает механизм, который реализуется автоматически (аппаратно управляемый обмен). Единица обмена – более крупная, чем слово, величина – строка кэш. Увеличение этой единицы приводит к тому, что сокращается количество обращений к ОП.
РОНы организуются на основе ЗУ с адресной организацией. Кэш – на основе ЗУ с безадресной организацией, используются ассоциативные ЗУ.
Эксклюзивная и инклюзивная кэш.
В иерархии памяти обычно нижние уровни хранят в себе копии более высоких уровней. Такая архитектура называется инклюзивной, однако для экономии места используют эксклюзивную кэш. Общий объем КЭШа = сумме первого второго и третьего. При этом уменьшается скорость работы, но увеличивается эффективность. Инклюзивная – в Intel, эксклюзивная – в AMD.
Блокируемая и неблокируемая кэш.
Блокируемая кэш блокирует доступ к кэш после кэш-промаха, до тех пор, пока запрашиваемые данные не будут загружены в кэш. При этом кэш не обрабатывает другие запросы. Такая кэш была в первых вариантах, ныне практически не используется. Неблокируемая позволяет работать с кэш параллельно с загрузкой/выгрузкой кэш-строк. Аппаратная реализация более сложная и более дорогая, но зато имеет большую эффективность.
|
Политики записи, поддержки когерентности.
Кэш–контроллер обязан обеспечивать когерентность, то есть согласованность кэш с основной памятью. При обращении периферии или другого процессора к ОП кэш-контроллер должен обновить данные в основной памяти, иначе оттуда прочитаются старые данные. Аналогично если периферия изменяет данные в ОП, кэш-контроллер должен загрузить новые данные в кэш. Три способа поддержки когерентности: 1) сквозная политика – кэширование ячеек основной памяти при чтении и запись напрямую в ОП. Реализация довольно простая, но мало эффективная. 2) сквозная запись с буферизацией – обеспечивает частичную компенсацию задержек с помощью буферизации. Записываемые данные сначала попадают в буфер, там они накапливаются до полного заполнения буфера, а потом целиком записываются в ОП. 3) обратная политика записи – сокращает до минимума количество обращений к ОП. Для отслеживания операций модификации к каждой ячейке кэш привязывается специальный флаг состояния. Если ячейка была изменена, то флагу приписывается значение «грязный» и когда периферия обращается к ОП, кэш-контроллер проверяет данный флаг и по необходимости выгружает грязные ячейки в ОП и сбрасывает флаги.
В современных процессорах используют третий алгоритм.
Освобождение кэш.
Кэш-память очень быстро оказывается полностью заполненной. Поэтому процессу заполнения должен предшествовать процесс освобождения. При возникновении кэш-промаха контроллер должен выбрать подлежащий замещению блок. Есть 2 алгоритма работы: 1) случайный – для обеспечения равномерного распределения блоки выбираются случайно. Алгоритм довольно прост. 2) с целью уменьшения вероятности выбрасывания полезной информации все обращения к блоку фиксируются, и замещается тот блок, который не использовался дольше всех. С увеличением размера и количества блоков алгоритм становится более дорогим и не всегда оправданным.
|
При третьем алгоритме (обратной политики записи) при замещении старых строк новыми контроллер стремится избавиться от чистых кэш-строк, так как они могут быть мгновенно удалены без записи в ОП.
Организация стековых ЗУ.
Стек используется при построении систем прерываний ЭВМ, а также при обработке данных типа вектор или массив. Стековые ЗУ обеспечивают запись по алгоритму LIFO. При обращении доступна только одна ячейка – вершина стека.
Реализация стековых ЗУ на основе магазинных.
Магазинные используют сдвиговые регистры в ограниченном количестве. При записи информации в стек все регистры сдвигаются. Недостатки – переполнение стека, сложность аппаратной реализации данных регистров. Обычно используется другая схема.
Схема с подвижным указателем стека.
По операции записи происходит запись данных в определенную ячейку, и указатель сдвигается на разрядность данной ячейки. При чтении наоборот. Такая схема реализуется на основе реверсивного счетчика, сама запоминающая часть находится в адресном пространстве ОП.
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!