1. Организация fcu -памяти

2. Система ввода -вывода

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Слайд 2

Слайд 3

tog

Полностью ассоциативное отображение

Последовательность ячеек : 24, 20, 04, 12, 20, 44, 04, 24, 44

time since lastdata reference

24-27	-data -	3
20-23	- moredata -	2
04-07	-ete-	1
12-15	-ete -	0
24-27	-data -	3
20-23	- moredata -	0
04-07	-etc -	2
12-15	-etc -	1
44 -47	-newdata -	0
3D -23	- m oredata -	1
04 -07	-etc -	3
12 -15	-etc -	2
44-47	-newdata -	0
20 -23	- m oredata -	1
04 -07	-ete-	3
12-15	-ete -	2

Первые четыре ссылки -«промахи ». Kau бьзл пустым .

Следующая ссылка ("3D ") -попадание . Обновление времени

"44 " - промах , наистарейшие данные (24 -27) замещаются .

Слайд 4

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Direct mapped cache in action

Последовательность ячеек : 24, 20, 04, 12, 20, 44, 04, 24, 44

tog

00 01

10

11

index

data

-	-
2D - 23	data
24-27	data
-	-

00		-	-
01	04	-OB	data
Ю	24	-27	data
11		-	-
00		-	-
01	04	-OB	data
ID	24	-27	data
11	12	- 15	data

00		-	-
01	04	-OB	data
10	24	-27	data
11	12	- 15	data

24= 01 1D_OO ₂ \ индекс - 10 20= 01 (Л^ОО ₂ \ индекс - 01 С* indexis bits 2 -3 of address)

04= 00 01_00 ₂ ; индекс - 01 (выбрасывает 20 -23 из юи )

12= 00 11_00 ₂ ; индекс - 11 .

your turn... 20= 010100 2 44= 101100 ₂ 04= 000100 о

Слайд 5

Direct -MappedCache

Адрес

Set Offset

Tag

Set выбирает строку

Cache

Попадание Требуемые данные

Gustd

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Множественно -ассоциативное отображение Q. -way set associative cache )

Directmapped khj прсще :

- Меньше аппаратуры ; более быстр в потенциалеFully associative - меньше промахов и конфликтов .

Наи , совмещающий преимущества обоих способов :

- Индекс вычисляется из адреса

- В "k-wav set associative cache " индекс определяет множество кстрок кш , ще могут храниться данные .

• к=1 - прямое отображение (directmapped ).

• к= размеру кш (в строках ) - полностью ассоциативное .

- Используется замещение LRU( или другое ) для всего набора .

index

	2-way set assoc iat ive cache tag data tag data . -_.-...■
0		+--——~
1
г
А

Два ллеста для поиска донных с индексом 'О

Слайд 7

2-way set associative cache in action

Последовательность ячеек : 24, 20, 04, 12, 20, 44, 04, 24, 44

index

tag

data

tag

data

a -2/	data	-	-
ZS -3	data	-	-
a -2/	data	-	-
ZS -3	data	04 -CF	daia
3 -2?	data	-	-
E - E	data	04 -CF	data
3 - 2?	data	-	-
E - E	data	04 -CF	daia

24= Oil OOO ₂ ; индекс - 0. 20= 010 100 ₂ ; индекс - 1. (index is bit 2 of address)

04= 000 100 ₂ ; индекс - 1. (-во 2^ slot of "a "set)

12= 001 ^LOO ₂ ; индекс - 1. (kicks out older item in "01" set)

your turn... 20= 010

44= 101 ^00 ₂ 04= 000 ^00 ₂

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Gustd

_{Set -AssociativeCaches}

Адрес

Модуль Г"

Параллельная

проверка всех [ Compare | Compare

строк (ways ) модуля

Требуемые данные

Слайд 9

Эффективность множественно -ассоциативного отображения (cache associativity )

15%

12%

6%

3%

4-waycache -почти идентичная вероятность попадания мак и у direct -mapped cache двойного размера

0%

One-way

Two-way

Associativity

Four-way

• 1 KB

• 2KB

• -4KB

• 8KB

Eight -waj

16KB 32KB

64KB 126 KB

Слайд 10

Printed with FinePhnt- purchase atwww.fineprint.com

Итого : организация

Обычный каи - трёхмерная структура

tag

index

block offset

о

Si

3

Строк га модуль Blocks/set( associativity )

Байт га строку (размер строт ) Bytes/block( blocksize )

Определение параметров

Cache size = Number of sets * block size * associativity

128blocks₇32 -byte blocks, direct mapped, size = ? 4096 байт

128 KB cache, 64 -byte blocks, 512 sets, associativity =? 4

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Слайд 11

Слайд 12

Определение параметров

Какие биты и (сколько ) должны быть выбраны для

• тэга ?

• индекса ?

• смещения ?

Слайд 13

_{Биты для индекса}

Если длина строки - п байт , младшие биты bg ₂п адреса байта -дают смещение offset о fad dress внутри строки within a line.

Следующая группа битов index Сипи sefl - определяет

количество модулей в памяти . Соответственно , в случае , если кш содержит X строк в каждом модуле , то количество модулей при фиксированном размере кш будет IVX, ще к-общее количество строк .

Оставшиеся биты - тэги tag .

Анатомия адреса :

tag

index

offset

Условие размещения в каи любого последовательного (п байт) блока памяти -каждый блок начинается с кратного размеру строки байта .

Слайд П

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

_{Как блок ищется в}

Тэг для каждого блока

- Для поиска нет необходимости проверять индекс либо смещение внутри блока

Адрес

Tag

Block address

Index

Block offset

	tags	data
	■	■

Пример адресации