русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Средства кэширования МП. Назначение и характеристики. Типы кэш-памяти. Режимы работы при чтении / записи информации

Кэш является дополнительным и быстодействующим хранилищем копий блоков информации основной памяти. Он хранит лишь ограниченное количество блоков даных и каталог – список их текущего соответствия областям основной памяти. Кроме того, кэшироваться может не вся память, доступная процессору (обычно основная динамическая память системной платы). При каждом обращении к кэшируемой памяти контроллер кэш-памяти по каталогу проверяет, есть ли действительная копия затребованых даных в кэше. Если она там есть, то это случай кэш-попадания, и обращение за даными происходит только из кэш-памяти. В противном случае это кэш-промах и данные берутся из основной памяти. В соответствии с алгоритмом кэширования блок даных, считаный из основной памяти при определенных условиях, заменит один из блоков кэша. Обращение к основной памяти может начатся одновременно с поиском в каталоге, а в случае попадания – прерваться (архитектура Look Aside). Это экономит время, но приводит к излишнему энергопотреблению. Друго вариант – обращение к основной памяти начинается после промаха (архитектура Look Through).
В современных компьютерах кэш обычно строится по двухуровневой системе. Первичный кэш встроен в процессор и работает на внутренней тактовой частоте процессора. Для повышени производительности для данных и команд часто используется раздельный кэш. Вторичный кэш обычно устанавливается на системной плате и работает на внешней тактовой частоте процессора – частоте системной шины.

Кэш-контроллер обеспечивает когерентность – согласованость данных кэш-памяти обоих уровней с данными основной памяти. Контроллер оперирует строками фиксированной длины, которая может хранить копию основного блока памяти. С каждой строкой кэша связана информация об адресе скопированого в нее блока памяти и признаки ее состояния. Строка может быть действительной или пустой. Информация о том, какой именно блок занимает строку и ее состояние называется тэгом и хранится в связанной с данной строкй памяти тэгов. Возможен вариант секторированого кэш, при котором одна строка содержит несколько смежных ячеек – секторов, размер которых соответствует минимальной порции обмена даных кэша с основной памятью. Поведение кэш-контроллера при операции записи в память, когда копия затребованой области находится в строке кэша, определяется политикой записи. Существует два основных алгоритма записи дааных из кэша в основную память: сквозная запись WT (Write Through) и обратная запись WB (Write Back).
WT предусматривает выполнение каждой операции записи, попадающей в кэшированный блок, одновременно и в строку кэша и основную память. При этом процессору при каждой записи придется ожидать окончания относительно длительной записи в основную память. Алгоритм прост в реализации, но обладает низкой эффективностью записи.

WB позволяет уменшить количество операций записи на шине основной памяти. Если блок памяти, в который должна производиться запись, отображен и в кэше, то физическая запись будет произведена в эту действительную стоку кэша, и она будет отмечена как грязная, т.е. требующая выгрузки в основную память. Только после этой выгрузки строка станет чистой. В основную память данные переписываются только целой строкой или непосредственно перед ее замещением в кэше новыми даными.

В зависимости от определения взаимного соответствия строки кэша и области основной памяти различают три архитектуры кэш-памяти: кэш прямого отображения, полностью ассоциативный кэш и частично-ассоциативный кэш.

Просмотров: 5800

Вернуться в оглавление:Шпаргалки по компьютеру




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.