2. Алгоритм замещения

Если при обращении к кэш по чтению, ЦП не находит там нужных данных, то он выполняет загрузку строки кэш быстрым пакетным циклом шины (Burst Mode). Алгоритм замещения определяет, в какую строку будут записаны новые данные. Запись возможна в четыре строки множества определяемого 7-ю битами адреса. В разрабатываемой кэш реализуется алгоритм замещения – псевдо-LRU.

Алгоритм:

При наличии недействительных строк в множестве (биты достоверности нулевые) запись производится в первую недействительную строку (по порядку расположения битов). Если все строки действительны, необходимо выбрать строку с исходя из значений битов LRU. Запись действительной строки в ОП не требуется, т.к. используется алгоритм сквозной записи.

Обозначим строки в множестве через L0, L1, L2, L3. Каждому множеству соответствует три бита b0, b1 и b2, которые модифицируются при каждом попадании и заполнении следующим образом:

Ниже приведена блок-схема алгоритма выбора заменяемой строки (когда все строки в множестве достоверны.

Да

Нет

Нет

Нет

Да

Да

замещается L0

замещается L1

замещается L3

замещается L2

Рис. 8 Блок-схема алгоритма выбора замещаемой строки

Алгоритмы обновления битов и выбора строки реализованы аппаратно.

4. Заключение

В результате выполнения курсового проекта была разработана структурная схема ЭВМ и описано функционирование блоков и подсистем ЭВМ. Во второй части работы описана реализация кэш памяти, а также описано ее функционирование.

В процессе выполнения работы были углублены и закреплены теоретические знания по дисциплине «Организация ЭВМ и систем», а также приобретены навыки разработки узлов ЭВМ, на структурном, функциональном и алгоритмическом уровне.

Список литературы:

1. Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1991.

2. Мик Дж., Брик Дж. Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно – модульной организацией: В 2 кн. / Пер. с англ. – М.: Мир, 1984.

3. Григорьев В.Л. Микропроцессор i486. Архитектура и программирование (в 4-х книгах). – М.: ГРАНАЛ, 1993.

4. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2001.

5. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. -2-е изд. перераб. и доп.М: Радио и связь, 1990.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

Структурная схема ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

Структурная схема центрального процессора.

19