Способы отображения основной памяти на кэш.

Теоретические сведения.

Кэш-память (cache) – это метод совместного функционирования 2-ух типов запоминающих устройств, который позволяет ускорить доступ за счет динамического копирования нередко применяемой инфы из “неспешного” в “резвое” запоминающее устройство (ЗУ).

Свойство кэш-памяти – это сначала прозрачность для программ и юзеров. Другими словами функционирование кэш происходит неприметно для программ Способы отображения основной памяти на кэш..

Кэш-памятью либо кэшем, также нередко именуют одно из устройств – “резвое” ЗУ. Оно дороже и резвее.

Принцип деяния кэш – памяти

Рис.1. Принцип деяния кэш – памяти.

Как видно из рисунка запись в кэш производится при чтении, в этом случае, если эти данные в кэш отсутствуют. Если же в кэш данные есть, то воззвание к Способы отображения основной памяти на кэш. основной памяти не происходит и в данном случае они считываются из кэш.

Содержание кэш-памяти представляет собой совокупа записей обо всех данных из основной памяти (ОП), загруженных в нее

Рис.2 Содержание кэш – памяти.

Время доступа пропорционально вероятности попадания в кэш, которая составляет более 90%. Чем разъясняется такая высочайшая степень попадания Способы отображения основной памяти на кэш..

Конкретные характеристики данных, объясняющие высшую возможность кэш-попадания

Высочайшая степень попадания в кэш разъясняется некими беспристрастными качествами компьютерных данных. К таким свойствам относятся:

Временная локальность

Если вышло воззвание по некому адресу, то последующее воззвание с большой вероятностью произойдет в последнее время

Пространственная локальность

Если вышло воззвание по некому адресу, то с высочайшей степенью вероятности Способы отображения основной памяти на кэш. в последнее время произойдет воззвание к примыкающим адресам

Временная локальность позволяет надежды, что имеет смысл копировать данные в кэш, т.к. скоро возможно все равно к ним будет воззвание.

Свойство пространственной локальности делает целесообразным копировать в кэш не одну единицу данных, а целый блок данных.

Метод деяния кэш-памяти

Рис.3 Метод Способы отображения основной памяти на кэш. деяния кэш – памяти.

Неувязка согласования данных

Две копии данных: в памяти и кэше порождает делему согласования. Т.е. версии данных в памяти и КЭШе в итоге должны совпадать.

Применяется два подхода при записи в память:

Методы отображения основной памяти на кэш.

Существует два главных метода отображения : случайное и детерминированное.

Случайное . Элемент памяти находится в случайном месте кэша Способы отображения основной памяти на кэш.. Элемент хранится совместно с адресом. Поиск ведется по адресу. Это сравнимо дорогой метод.

Детерминированный . Элемент памяти отображается всегда в одно и тоже место кэша. Строчки кэша и элементы памяти соотносятся как “один ко многим”. Преобразование адреса элемента в номер строчки кэша производится некой функцией. Этот метод более дешевенький.

Случайное Способы отображения основной памяти на кэш. отображение

Недочет этого метода в огромных временных издержек на поиск подходящего элемента.

Для преодоления недочета применяется так именуемый ассоциативный поиск, при котором сопоставление производится параллельно со всеми записями кэша

Признак, по которому производится сопоставление (к примеру адресок) именуется тегом (tag)

Электрическая реализация удорожает память, потому употребляется в кэше маленькой емкости

Вытеснение Способы отображения основной памяти на кэш. старенькых данных происходит тогда, когда кэш будет заполнен

Рис.4 Ассоциативный поиск.


sposobi-razbivochnih-rabot.html
sposobi-razmesheniya-akcij.html
sposobi-razresheniya-konfliktov-i-metodi-upravleniya-imi.html