Slides_OEVM_final
.pdfЛекция 8. Внутренняя память: организация cache-памяти
Структура |
|
|
|
|
|
|
кэш-память |
оперативная память |
|
Номер |
тэг |
строка |
Адрес |
Слово |
строки |
памяти |
|||
0 |
|
|
0 |
Блок |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
(К слов) |
||
... |
|
|
2 |
|
|
|
|
||
с - 1 |
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина строки (К слов) |
|
|
кэш-память: |
2n - 1 |
|
||
с строк по К слов |
оперативная память: |
|||
© С. Г. Мосин, 2007 |
|
М = 2n / K блоков, с << M 254 |
Лекция 8. Внутренняя память: организация cache-памяти
Алгоритм чтения слова из кэш-памяти
|
Начало |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запросить в ОП |
|
|
|
|||
|
Получить адрес |
||||||||||||
|
|
|
|
|
блок с Addr |
|
|
|
|||||
|
Addr от ЦП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выделить |
|
|
|
|||
|
Блок |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
строку кэш для |
|
|
|
|||||
|
с Addr в |
|
|
|
|
нового блока |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
кэш? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Загрузить блок |
|
|
Передать в ЦП |
|
|||||
|
Извлечь слово |
||||||||||||
|
|
из ОП в строку |
|
|
слово по адресу |
|
|||||||
|
и передать его |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
кэш-памяти |
|
|
|
Addr |
|
|||||
|
в ЦП |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
255 |
|||||
© С. Г. Мосин, 2007 |
Выполнено |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекция 8. |
Внутренняя память: |
|
|
||||
организация cache-памяти |
|
|
|
||||
прямое |
|
|
|
кэш-память s + w |
|
|
|
отображение |
|
адрес в памяти |
оперативная |
||||
|
тэг данные |
||||||
+: просота |
тэг # строки |
# слова |
0 |
|
память |
|
|
s - r |
r |
w |
Слово |
|
W0 |
Блок 0 |
|
|
|
||||||
реализации; |
|
|
|
|
W1 |
||
|
|
s - r |
|
W2 |
|||
|
|
|
|
||||
–: неэффек- |
|
|
|
... |
|
W3 |
|
|
схема |
w |
j |
|
... |
|
|
|
|
Слово |
s |
|
|||
тивное |
сравнения |
|
W4j |
|
|||
|
|
Блок j |
|||||
|
|
|
w |
W(4j+1) |
|||
|
|
есть в кэш |
|||||
использование |
|
|
W(4j+2) |
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
... |
|
W(4j+3) |
|
|
|
|
|
|
M-1 |
|
|
|
строк кэш. |
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
Слово |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
© С. Г. Мосин, 2007 |
|
нет в кэш |
|
|
258 |
||
|
|
|
|
|
Лекция 8. |
Внутренняя память: |
|
|
||||||
организация cache-памяти |
|
|
|
|
|||||
ассоциативное |
|
адрес в памяти |
кэш-память |
s + w |
|
|
|
||
отображение |
|
тэг |
данные |
оперативная |
|||||
|
|
||||||||
+: отсутствие |
тэг |
# слова |
|
|
0 |
|
память |
|
|
s |
|
w |
|
|
Слово |
|
W0 |
Блок 0 |
|
жесткой связи |
|
|
|
|
|
|
W1 |
||
между |
|
|
s |
|
... |
|
W2 |
||
|
... ... |
w |
|
|
W3 |
||||
|
|
|
|
|
|||||
номерами |
|
|
|
|
|
|
|||
|
схема |
|
|
|
j |
|
... |
|
|
|
|
|
|
Слово |
s |
|
|||
строки кэш и |
сравнения |
|
|
W4j |
|
||||
|
|
|
Блок j |
||||||
|
|
|
|
|
|
W(4j+1) |
|||
блока ОП; |
|
есть в кэш |
|
|
w |
||||
|
|
... |
|
W(4j+2) |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
–: сложность |
|
|
|
|
M-1 |
|
W(4j+3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
схемы |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
Слово |
|
|
||
управления. |
|
|
нет в кэш |
|
|
|
|
260 |
|
© С. Г. Мосин, 2007 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|