ЛЗУ с секторной организацией

В ассоциативном ЛЗУ, ЛЗУ прямого отображения, а так же наборно-ассоциативном ЛЗУ в ЛЗУ присутствует таблица тэгов, которая хранит полный адрес или номер страницы той ячейки ОЗУ, информация из которой находится в данный момент в соответствующей ячейке ЛЗУ. Таким образом, значительная часть емкости ЛЗУ тратится на хранение таблицы тэгов. В ЛЗУ с секторной организацией сделана попытка уменьшения количества хранимых тэгов (рис. 1).

Рис. 1.

При такой организации ячейки на странице ОЗУ и в ЛЗУ объединены в сектора. Каждый сектор объединяет несколько последовательно расположенных ячеек, таким образом в таблице тэгов достаточно хранить адресную информацию, относящуюся ко всему сектору (адрес первой ячейки или номер страницы). Количество тэгов уменьшается пропорционально количеству ячеек в секторе. На рис. 1. представлено ЛЗУ с секторной организацией прямого отображения. Размер сектора -- две ячейки. Таблица тэгов хранит номер страницы для всего сектора в целом, хотя ячейки сектора загружаются в ЛЗУ индивидуально (естественно, обе ячейки сектора принадлежат одной и той же странице). В результате, полный адрес ячейки ЗУ распадается уже на три компонента -- номер страницы, номер сектора и номер ячейки в секторе. В нашем примере (4-разрядный адрес), номеру страницы соответствуют два старших бита (2-й и 3-й), 1-й бит определяет номер сектора, 0-й бит – номер ячейки в секторе.

Из рис. 1 видно, что в данном примере размер таблицы тэгов удалось уменьшить в два раза.

В приведенном выше изложении мы употребляли термин "ячейка". "Ячейка" – объем данных, который может быть передан между ОЗУ, ЛЗУ и МП за один цикл обмена. Очевидно, что для 16-разрядного МП это 2 байта, для 32-х разрядного МП – 4 байта. Для современных процессоров, поддерживающих пакетные циклы обмена, размер условной "ячейки" может достигать 32 байт и более.

ЛЗУ всегда работает с данными на уровне "ячеек". То есть при загрузке данных из ОЗУ в ЛЗУ всегда загружается вся "ячейка" целиком.