Общая схема выполнения запроса к оп в системах с Кэш – памятью (выполнение системного вызова)

З апрос к

о сновной памяти

п росмотр

к эш – памяти

кэш нет

д а попадание

чтение какая запись запись какая чтение

о перация операция

запись в чтение из

с читывание основную основной

д анных из кэш память памяти

Сквозная

запись

Обратная

запись

алгоритм

с огласования

есть да

нет свободное

место

передача

данных запись запись в кэш выбор

источнику в кэш и основ. установка бита данных на

запроса память модификации выгрузку

данные нет

да изменялись

копирование в

основ. память

копирование из

основн. памяти

передача данных

источнику

запроса

выполнение запроса

Схема выполнения запроса «чтение» в системах с двухуровневым кэшированием памяти

З апрос

н а чтение данных

п росмотр

к эш 1-го уровня

кэш нет

д а промах

просмотр чтение из

кэш 2-го уровня кэш 1-го уровня

да кэш нет

промах

чтение чтение из

из ОП кэш 2-го уровня

запись в копирование в

кэш 2-го уровня кэш 1-го уровня

запрос выполнен

Схема выполнения запроса «запись» в системах с двухуровневым кэшированием памяти

З апрос

н а запись данных

п оиск в

к эш 1-го уровня

кэш нет

д а промах

поиск в запись в

кэш 2-го уровня кэш 1-го уровня

кэш нет

промах

да

запись в

кэш 2-го уровня

установка бита

модификации

запись в ОП

запрос выполнен

Средства поддержки сегментации памяти

Как известно, процессор Intel Pentium может поддерживать сегментную и сегментно – страничную модель организации памяти. При любой модели организации памяти необходимо выполнить преобразование виртуального адреса данных, который формируется при компиляции приложения, в конкретный физический адрес в оперативной памяти.

При использовании 32–х разрядных адресов, и соответственно 32–х разрядных регистров процессора, максимальный размер физической памяти составляет 4 Гбайта. (2³²). Средства поддержки механизма виртуальной памяти процессора Pentium позволяют отображать виртуальное адресное пространство на физическую память максимум 4 Гб.

Средства управления виртуальной памятью, то есть средства преобразования виртуального адреса в физический адрес, имеют два уровня:

Верхний уровень составляют средства сегментации памяти;

Нижний уровень средства страничной организации памяти;

Оперативная память Сегмент 1 Сегмент 2 – страница 1 Сегмент 2 – страница 2 Сегмент 2 – страница N Сегмент 3 и т.д.

Сегментные средства работают всегда, а страничные могут быть как включена, так и отключены. Бит PE ( Paging Enable) управляющего регистра CR0 может принимать два значения 1 – страничные средства включены; 0 – страничные средства отключены; в зависимости от того включены страничные средства или нет, происходит преобразование виртуального адреса в физический адрес ОП

Рассмотрим работу средств сегментации памяти при отключенном механизме управления страницами.

Все виртуальное адресное пространство процесса делится на сегменты:

Сегмент кода, Сегмент данных и Сегмент стека;

Процессы могут быть системными и пользовательскими, таким образом, сегмент кода системного процесса будет системным сегментом кода.