- •Раздел 1 Представление информации в вычислительных системах
- •Тема 1.1 Системы счисления
- •Двоичный формат
- •Двоично-кодированный десятичный формат
- •Буквенно-цифровые коды
- •Тема 1.2 дополнительный код
- •Тема 1.3 Логические функции
- •1. Отрицание
- •2. Логическое или (логическое сложение, дизъюнкция):
- •3. Логическое и (логическое умножение, конъюнкция, схема совпадений):
- •Раздел 2 Построение цифровых вычислительных систем
- •Тема 2.1 Основные понятия ( электронное ) представления данных и их передача в вычислительных системах.
- •Раздел 3 Архитектура и принципы работы основных логических блоков вычислительных систем.
- •Тема 3.1 Организация эвм. Блок схема.
- •Тема 3.2 Организация и принципы работы процессора
- •Тема 3.3 Процессор Структура микропроцессора
- •Назначение арифметических флагов.
- •Адресное пространство памяти и ввода - вывода
- •Тема 3.4 Основные команды процессора
- •Тема 3.5 Организация и принципы работы памяти.
- •Принцип работы
- •Виртуальная память
- •Необходимый объем оперативной памяти
- •Примечание
- •Внимание !
- •Примечание
- •Внешняя кэш-память cpu
- •Примечание
- •Внутренняя кэш-память cpu
- •Примечание
- •Основная область памяти
- •Тема 3.6 Программы отладчики. Debug
- •Тема 3.7 Взаимосвязь с периферийными устройствами
Внимание !
Если при переключении от одного приложения к другому начинает мерцать индикатор HDD, расположенный на корпусе PC, значит не хватает оперативной памяти и операционная система вынуждена использовать виртуальную память. В этом случае вам необходимо увеличить RAM компьютера.
В процессе работы многие приложения создают на жестком диске временные файлы. Если на вашем PC установлено большое количество оперативной памяти, вы можете зарезервировать часть ее под виртуальный диск, например, с помощью утилиты RAMDRAV.SYS в Windows 95/98. Поскольку в этом случае вы освобождаете систему от обращения к медленному жесткому диску, то ее производительность возрастет.
Кэш-память
Кэш-память (Cache — Убежище, склад) влияет на быстродействие материнской платы и винчестера. Физически кэш-память объемом 64—512 Кбайт обычно состоит из элементов SRAM с малым временем доступа.
Рабочий цикл CPU с тактовой частотой, например 33 МГц, равнялся приблизительно 33 нс. А модули RAM имели время доступа от 60 до 100 нс. Следовательно, процессор вынужден простаивать 2—3 цикла в ожидании, пока информация из соответствующих элементов памяти появится на системной шине. Такая ситуация обычно ведет к существенному снижению производительности системы, что, естественно, крайне: нежелательно. Для согласования работы сравнительно медленных устройств, таких как DRAM, а также для уменьшения времени вынужденного простоя процессора создается отдельная область сверхоперативной памяти, выполненная на микросхемах SRAM со временем доступа 15—20 нс.
Примечание
Своеобразие SRAM заключается в отсутствии регенерации, так что время доступа к данным кэш-памяти определяется в основном тактовой частотой процессора. Благодаря малому времени доступа к элементам SRAM параметр Wait State, как правило, не используется или равен нулю, что приводит к значительному повышению быстродействия системы в целом.
Обмен данными между процессором и памятью (оперативной и внешней) осуществляется через кэш-память, т. е. данные, например, из оперативной памяти сначала пересылаются в кэш-память и только из нее считываются процессором. Такой способ обмена данными имеет то преимущество, что при повторном обращении к памяти уже нет необходимости считывать данные из медленной оперативной памяти, поэтому информация предоставляется в распоряжение CPU без задержки. Координацию потока этих данных осуществляет кэш-контроллер, который сообщает CPU, имеются ли еще в кэш-памяти необходимые данные.
Кэш-память состоит из трех основных элементов:
Контроллера кэш-памяти
Кэш-памяти данных (DataRAM)
Кэш-памяти адресов (TagRAM)
DataRAM представляет собой кэш-память, в которой находятся данные. TagRAM содержит информацию о местоположении этих данных в кэш-памяти. Если нужно получить данные, процессор обращается первоначально не к оперативной памяти (RAM), а к TagRAM. Если на основании анализа адресов данных CPU обнаружит, что требуемой информации в DataRAM нет, он обращается к более медленной оперативной памяти (рис. 7.45).
