Алгоритмы замещения информации в заполненной кэш-памяти.
Алгоритм замещения на основе наиболее давнего использования.
Варианты аппаратной реализации:
С каждой строкой кэш-памяти ассоциируют счетчик. К содержимому каждого счетчика через определенные интервалы времени добавляют 1. При обращении к строке счетчик обнуляется. Наибольшее значение будет иметь счетчик той строки, обращений к которой давно не было;
В очередь заносится ссылки на строки кэш-памяти. При обращении ссылка на строку перемещается в конец, в результате в начале очереди оказывается ссылка на строку обращение к которой было;
FIFO. Заменяется строка, дольше всего находившаяся в кэш-памяти Реализуется с помощью очереди, но положение ссылки в очереди не меняется при обращении строк.
Замена наименее часто использующейся строки – с каждой строкой связывается счетчик обращений.
Выбор произвольной строки для замены.
Алгоритмы согласования содержимого кэш-памяти и ОП.
В системах с кэш-памятью предусмотрены методы обновления ОП, которые можно разбить на 2 группы: метод сквозной записи и метод обратной записи.
По методу сквозной записи прежде всего обновляются слова, хранящиеся в ОП. Если в кэш-памяти присутствует копия этого слова, то обновляется и она. Достоинством метода является то, что когда строка в кэш-памяти назначается для хранения другого блока, то удаляемый блок можно не возвращать в ОП.
Буферизованный метод сквозной записи предполагает, что информация записывается сначала в кэш и в специальный буфер, работающий по принципуFIFO. Запись в ОП производится уже из буфера, а процессор может сразу продолжать свою работу.
Согласно методу обратной записи слово заносится только в кэш-память. При замещении строки её необходимо предварительно переслать в соответствующее место ОП. У рассмотренного метода есть разновидность – метод флаговой записи. Когда о какой-либо строке производится изменение, то установление связей с ней бит изменения. При замещении строка из кэш-памяти переписывается в ОП, если бит установлен в 1.
В случае, когда в ОП из устройства ввода минуя процессор заносится новая информация, то неверной становится копия, хранящаяся в кэше. Для предотвращения подобной несогласованности используется 2 приема:
Система строится так, чтобы ввод любой информации в ОП автоматически сопровождался соответствующими изменениями в кэш-памяти;
Прямой доступ к ОП допускается только через кэш-память;
27.10.2011 Расслоенная память Блочная организация основной памяти
Рисунок 15 Блочная организация основной памяти
Увеличение разрядности ЗУ реализуется за счет объединения адресных входов ИМС. Информационные входы и выходы микросхем являются входами и выходами модуля ЗУ увеличенной разрядности.
Полученную совокупность микросхем называют модулем памяти. Модулем можно считать и единственную микросхему, если она имеет нужную емкость. Один или несколько модулей образуют банк памяти.
Для получения требуемой емкости ЗУ объединяют несколько банков меньшей ёмкости.
При использовании блочной памяти, состоящей из B банков, адрес ячейки памяти образуют пару (b, w), где b–номер банка, w - № ячейки в банке.
Известны 3 схемы распространения разрядов адреса между банками:
Блочная – номер банка определяют старшие разряды адреса;
Циклическая;
Блочно-циклическая;