- •Введение
- •Принципы построения пк
- •Классификация памяти
- •1. По способу хранения (по виду запоминающего элемента)
- •2. По способу обращения:
- •3. По методу доступа.
- •Основные характеристики памяти
- •Имс статической памяти
- •Диаграммы работы статической памяти
- •Имс динамической памяти
- •Структурная схема динамической памяти
- •Временные диаграммы
- •Пакетный цикл Burst
- •Имс оперативной памяти
- •Пропускные способности различных типов памяти
- •Модули simm-30, sipp, simm-72
- •Модули dimm-168
- •Применение модулей dram в оперативной памяти Модули dimm-184 ddr sdram
- •Модули dimm-240 ddr2 sdram
- •Модули rimm
- •Маркировка
- •Банк памяти
- •Кэш память
- •Варианты установки кэш:
- •Функция отображения
- •Кэш с прямым отображением Основная память
- •-Адрес основной памяти
- •Множественно- ассоциативное отображение
- •Асинхронная статическая память
- •Прямой, обратный и дополнительный код
- •Типы данных
- •Форматы вещественных чисел
- •Алгоритм перевода числа из десятичного в вещественное
- •Регистры общего назначения процессора
- •Регистры специального назначения
- •Арифметико-логическое устройство
- •Организация памяти
- •Режим работы процессора
- •Сегментирование памяти
- •Физический адрес (фа)
- •Базовый адрес (ба)
- •Относительный адрес (оа)
- •Режим работы процессора
- •Разряд Формирование физического адреса в режиме реальных адресов
- •Формирование физического адреса в защищенном режиме
- •Логический адрес Формирование физического адреса при страничной сегментной организации памяти в 32-х битном режиме
- •Непосредственное значение Структуры команд
- •Способы адресации операндов
- •Режимы адресации процессора Pentium 4
- •Микропроцессорное устройство управления
- •Сигналы магистрали процессора
- •Типы циклов магистрали
- •Циклы захвата магистрали
- •Инициализация процессора.
- •Частоты, используемые в системе.
- •Производительность процессора.
- •Шина isa
- •Система прерываний.
- •Не маскируемые Аппаратные прерывания
- •Принцип работы контроллера pdp.
Кэш с прямым отображением Основная память
Кэш
Блок 128
Тег
Слово
Блок
5
7
4
-Адрес основной памяти
Таким образ когда загружается один из блоков основной памяти начинающихся по адресам 0, 128, 256 и т. д. Он записывается в блок кэша 0. Блоки 1, 129, 257 и. д. записываются в блок кэша 1 и т. д.. По сколько на каждый блок кэша отображается более одного блока основной памяти то даже при не до конца заполненного кэша. Может возникнуть состязание за некоторую позицию. Например, команды программы начавшейся в блоке один после перехода могут продолжиться в блоке 129. В результате выполнения программы оба этих блока должны быть скопированы блок 1 кэша. Конфликт разрешается просто: старый блок заменяется новым.
Таким образом, место положения блока в кэша, определяется на основе его адреса в памяти. Адрес памяти может быть разделён на два поля. Четыре младших разряда задают одно из 16 слов блока. Когда в кэш записывается новый блок, 7 разрядное поле номера блока данного кэша, определяет его место положения. 5 старших разрядов задают адрес блока в памяти. При записи блоков кэш они указываются в специальном поле тега (дескрипторе), такое поле имеется в кэше, для каждого из его поля. Оно определяет, какому из 32 блоков памяти отображаемых на данный момент блок кэша соответствует хранящейся здесь информации. Во время выполнения программы процессор генерирует адреса, каждым из которых 7 разрядное поле номера, блока кэша указывает на конкретный блок в нём. Тег этого блока сравнивается с со старшими блоками 5 разрядного этого адреса, и если они совпадают, значит данное слова уже имеется в кэше. В противном случаи блок содержавшие данное слово нужно извлечь из основной памяти. И поместить в кэш, технология прямого отображения очень проста. Но ей недостаёт гибкости.
Ассоциативное отображение
Кэш
Блок 0
Основная память
Блок 1
Блок j
Блок 4095
Тег
Слово
-Адрес основной памяти
5
5
На этом рисунке показана схема гораздо более гибкого метода отображения. Согласно которому блок основной памяти можно помешать в любой блок кэша. При этом для идентификации хранящейся в кэше блоков памяти необходимо иметь уже не 5 а 12бит. При выполнении программы как бы биты сгенерированного процессором адреса по очереди сравниваются с теговыми битами каждого блока кэша. Если совпадения найдено, значит содержащий данное слово блок уже содержится в кэше. Такая технология называется ассоциативным отображением она представляет полную свободу выбора места блоков в кэше. Благодаря чему пространство кэша может использоваться более эффективно. Новые блоки заменяют на уже хранящеюся в кэше только в том случаи, если кэш заполнен, при чём для этой цели необходим алгоритм выбором удаляемого блока. Подобных алгоритмов довольно много стоимость ассоциативного кэша выше, чем кэша с прямым отображением. По сколько в нем выполняется просмотр всех 128 тегов блоков. Поиск блоков в кэше называется ассоциативным поиском. Для того чтобы он выполнялся быстро теги должны просматриваться параллельно.