Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Билет №44: Буферная память типа КЭШ

Для повышения производительности ЭВМ между «большой» оперативной памятью и ЦП дополнительно используется сверхоперативная память – буферная память типа КЭШ.

Повышение производительности ЭВМ при использовании КЭШ достигается за счет того, что время доступа к БП значительно меньше времени доступа к ОП. Уменьшение времени доступа к БП обеспечивается за счет уменьшения ее емкости по сравнению с ОП.

В БП хранятся как программы, так и данные, однако непосредственно из программы адресоваться к информации, хранимой в БД – нельзя.

Функционировании двухуровневой системы памяти, включающей в себя БП и ОП осуществляется следующим образом:

• ЦП вырабатывает «адрес обращения» (адрес задается в команде)

• По заданному адресу определяется, храниться ли требуемая информация в БП

  • Если информация храниться в БП, то происходит работа с БП

  • В противном случае происходит обращение к ОП по заданному адресу. Информация из адресуемой ячейки передается в ЦП и одновременно переписывается в БП. Свободная ячейка выбирается в соответствии с отображением адресного пространства ОП в БП

При работе с информацией происходит ее изменение. Поэтому требуется перезаписывать информацию в ОП при ее изменении. Существует 2 подхода:

• Сквозная запись – одновременная запись информации в КЭШ и в ОП. Недостаток при многократном изменении информации, происходит лишнее обращение к ОП.

• Обменная дисциплина – информация меняется только в КЭШ, а при вытеснении данного измененного блока, он записывается в КЭШ. Для определения изменялся ли блок вводят специальный бит признака изменения.

Эффективность КЭШ зависит от ее емкости, размера блока, выбора способа отображения.

В зависимости от способа отображения ОП в БП выделяют 4 способа построения БП:

1. Ассоциативный буфер.

2. Группо-ассоциативный буфер.

3. Секторный буфер.

4. БП прямого соответвия.

Ассоциативный буфер

Любая ячейка ОП может быть отображена в некоторую ячейку БП. При этом в ячейке БП запоминается адрес ячейки ОП откуда была считана информация. Для этой цели используется специально отведенное «адресное поле БП».

Таким образом каждая ячейка БП состоит из 2 частей: информационной и адресной. При обращении к БП адрес обращения сравнивается с адресными полями ячейки БП.

Способы организации:

1. Для хранения адресной части БП используется обычная адресная память, тогда для поиска какой либо ячейки будет производится последовательный поиск информации – последовательное сравнение адресных полей с адресом обращения. Число обращений к БП - Vбп/2

2. Для увеличения быстродействия используют параллельное сравнение (одновременное) всех адресных полей ячеек БП с адресом обращения. Для этой цели используют ассоциативные ЗУ. После выполнения сравнения по состоянию признаковых триггеров судят о наличии заданного адреса обращения у некоторой ячейки.

Способ уменьшения длины адресной части – ОП разбивается на блоки и происходит поблочное отображение.

Группо-ассоциативный буфер

В этом случае все адресное построение ОП и БП разбивается на области одинаковой длины, внутри каждой области существует блоки с фиксированным числом ячеек. i-ый блок любой области ОП может быть отображен на место i-го блока любой области БП. Причем в одной области БП не могут находиться блоки из разных областей ОП. Число возможных мест при отображении блока обусловлено числом областей БП.

В этом случае:

АО – адрес обращения определяет адрес области БП

АБ – определяет адрес блока внутри области

АЯ – определяет адрес ячейки внутри блока

Буферная память содержит определенное количество областей. Число областей – параметр ассоциативности S

Vбп – объем БП в блоках

m=Vбп/S – длина области в блоках

Способ прямого соответствия

В этом случае ОП разбивается на области одинакового размера, который совпадает с размером БП. i-ый блок некоторой области ОП может быть отображен на месте i-го блока БП.

А любой момент времени в БП могут находится только блоки только одной области ОП.

В этом случае вместо адресной части БП используют регистр адреса области ОП, блоки которой в данные момент находятся в БП.

В этом случае так же используется бит присутствия для каждого блока:

«1» – если данный блок есть в БП

«0» – если блока нет в БП

Поиск ячеек в БП.

1. АО сравнивается с регистром адреса области ОП.

2. АБ определяет бит присутствия:

• «1» - доступ успешный

• «2» - следует доступ в ОП, информация одновременно считывается в БП и на внешние устройства.

1. АЯ – определяет адрес ячейки внутри блока.

Используют также бит изменения блока:

«1» - блок был изменен

«0» - блок не изменился.

Секторный буфер

S –число секторов. Вводится S регистров адресов областей.

АО сравнивается с содержимым всех РАОбп. Если есть совпадение с j-тым регистром, то определяется бит присутствия i-того блока в j-той области БП.

Алгоритмы замещения

1. FIFO – первый пришел, первый ушел

2. LIFO – последний пришел, первый ушел (стек)

3. Случайный – замена любой области с одинаковой вероятностью

4. Наиболее давно используемый LPU. Реализация

   1. Точная

      1. Регистровая – вводятся специальные регистры, которые хранят числа от 0 до S-1, где S – число блоков в БП. Чем ранее использовался блок, тем меньше значение регистра, определяющего этот блок. При промахе удаляются блок с 0 значением регистра.

      2. Матричная – используется специальная матрица триггеров. Если произошло обращение к i-тому блоку, то значения триггеров в i-той строке равны 1. При промахе удаляется тот блок, для которого значения всех триггеров в строке равны 0.

   2. Неточная реализация

      1. Битовая реализация – добавляется спец триггера по числу блоков в БП. При обращение к i-тому блоку Ti=1, если есть хотя бы один триггер с 0 значением. Если нет, то Ti=1, а все остальные обнуляются. При промахе замещается первый блок с нулевым значением триггера.

      2. Алгоритм двоичное дерево – триггера располагаются в виде дерева. Все блоки делятся пополам (вершина дерева), затем каждая половина еще делиться пополам и т.д. пока не будут определены все блоки. При промахе значение триггера 0 или 1 определяет половину, в которой имеется замещаемый блок. Таким образом спускаемся по дереву до конца и находим требуемый блок.

5. Оптимальный – обеспечивает минимальное число промахов, удаление блока, к которому будет обращение в наиболее отдаленном будущем.

Оценка эффективности БП.

10

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ответов (шпаргалок)