|
На данном
сайте
содержится
информация
о памяти
современного
персонального
компьютера.
Память
состоит из устройств,
предназначенных
для
хранения и
изменения
информации
при работе
компьютера.
К памяти
относятся
кэш-память,
ОЗУ (оперативное
запоминающее
устройство)
и различные
накопители -
винчестеры,
CD-ROM, DVD, ZIP и многие
другие (однако,
в силу
большого
разнообразия,
было решено
их не
рассматривать).
Накопители
(например
винчестеры),
на которых
хранится
информация,
по
сравнению с
процессором
очень
медлительны,
поэтому для
согласования
работы
более
медленных
накопителей
(винчестеров
и др.) и более
быстрого
процессора
была
введена
иерархия
памяти. На
вершине
этой
иерархии
стоит кэш-память,
затем ОЗУ и
накопитель (например
винчестер
или
дисковод).
В основе
реализации
иерархии
памяти
современных
компьютеров
лежат два
принципа:
принцип
локальности
обращений и
соотношение
стоимость/производительность.
Принцип
локальности
обращений
говорит о
том, что
большинство
программ к
счастью не
выполняют
обращений
ко всем
своим
командам и
данным
равновероятно,
а оказывают
предпочтение
некоторой
части
своего
адресного
пространства.
Иерархия
памяти
современных
компьютеров
строится на
нескольких
уровнях,
причем
более
высокий
уровень
меньше по
объему,
быстрее и
имеет
большую
стоимость в
пересчете
на байт, чем
более
низкий
уровень.
Уровни
иерархии
взаимосвязаны:
все данные
на одном
уровне
могут быть
также
найдены на
более
низком
уровне, и все
данные на
этом более
низком
уровне
могут быть
найдены на
следующем
нижележащем
уровне и так
далее, пока
мы не
достигнем
основания
иерархии.
Иерархия
используется
для
согласования
работы
более
медленных
устройств с
более
быстрыми.
Самым
верхним
уровнем
иерархии
памяти
является
сверх ОЗУ
процессора,
а самым
нижним -
накопитель (например
дисковод). Для
просмотра
взаимодействия
иерархии
памяти
нажмите на
кнопку: 
Иерархия
памяти состоит из
многих
уровней, но в
каждый
момент
времени мы
имеем дело
только с
двумя
близлежащими
уровнями.
Минимальная
единица
информации,
которая
может либо
присутствовать,
либо
отсутствовать
в
двухуровневой
иерархии,
называется
блоком.
Размер
блока может
быть либо
фиксированным,
либо
переменным.
Если этот
размер
зафиксирован,
то объем
памяти
является
кратным
размеру
блока.
Успешное
или
неуспешное
обращение к
более
высокому
уровню
называются
соответственно
попаданием
(hit) или
промахом (miss).
Попадание -
есть
обращение к
объекту в
памяти,
который
найден на
более
высоком
уровне, в то
время как
промах
означает,
что он не
найден на
этом уровне.
Доля
попаданий (hit rate)
или
коэффициент
попаданий (hit
ratio) есть доля
обращений,
найденных
на более
высоком
уровне.
Иногда она
представляется
процентами.
Доля
промахов (miss rate)
есть доля
обращений,
которые не
найдены на
более
высоком
уровне.
Поскольку
повышение
производительности
является
главной
причиной
появления
иерархии
памяти,
частота
попаданий и
промахов
является
важной
характеристикой.
Время
обращения
при
попадании (hit time)
есть время
обращения к
более
высокому
уровню
иерархии,
которое
включает в
себя, в
частности, и
время,
необходимое
для
определения
того,
является ли
обращение
попаданием
или
промахом.
Потери на
промах (miss penalty)
есть время
для
замещения
блока в
более
высоком
уровне на
блок из
более
низкого
уровня плюс
время для
пересылки
этого блока
в требуемое
устройство (обычно
в процессор).
Потери на
промах
далее
включают в
себя две
компоненты:
время
доступа (access time) -
время
обращения к
первому
слову блока
при промахе,
и время
пересылки (transfer
time) -
дополнительное
время для
пересылки
оставшихся
слов блока.
Время
доступа
связано с
задержкой
памяти
более
низкого
уровня, в то
время как
время
пересылки
связано с
полосой
пропускания
канала
между
устройствами
памяти двух
смежных
уровней.
Чтобы
описать
некоторый
уровень
иерархии
памяти надо
ответить на
следующие
четыре
вопроса:
1. Где может
размещаться
блок на уровнях
иерархии? (размещение
блока).
2. Как найти
блок, когда
он
находится
на верхнем
уровне? (идентификация
блока).
3. Какой блок
должен быть
замещен в
случае
промаха? (замещение
блоков).
4.Что
происходит
во время
записи? (стратегия
записи).
Источник:
http://www.ukrcom.sebastopol.ua/books/ARCHITECTURE/high-comp/contents.htm
|
