Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Программное обеспечение Программное обеспечение

Виды и принципы работы кэш-памяти

Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм).
Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и
148 руб
Раздел: Гермоупаковка
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь".
Коврик "Пекарь", сделанный из силикона, поможет Вам готовить вкусную и красивую выпечку. Благодаря материалу коврика, выпечка не
202 руб
Раздел: Коврики силиконовые для выпечки
Ночник-проектор "Звездное небо и планеты", фиолетовый.
Оригинальный светильник - ночник - проектор. Корпус поворачивается от руки. Источник света: 1) Лампочка (от карманных фонариков) 2) Три
330 руб
Раздел: Ночники

Реферат по предмету: Информатика и Вычислительная Техника выполнил студент группы 4381С Гаффарова Р.З. Камский Государственный Политехнический Институт Кафедра ЭОУП г. Набережные Челны 2003 г. Одним из важнейших устройств компьютера является память, или запоминающее устройство (ОЗУ). По определению, данном в книге "Информатика в понятиях и терминах", ОЗУ - "функциональная часть цифровой вычислительной машины, предназначенной для записи, хранения и выдачи информации, представленных в цифровом виде." Однако под это определение попадает как собственно память, так и внешние запоминающие устройства (типа накопителей на жестких и гибких дисках, магнитной ленты, CD-ROM), которые лучше отнести к устройствам ввода/вывода информации. Таким образом под компьютерной памятью в дальнейшем будет пониматься только "внутренняя память компьютера: ОЗУ, ПЗУ, кэш память и флэш-память". Однако ОЗУ работает намного медленнее процессора. Другое дело - кэш. Очень быстрая и очень дорогая память. Но именно из-за дороговизны в компьютерной системе объем кэш составляет всего 10-15% от объема обычной ОЗУ. А также используются специальные алгоритмы работы материнской платы и процессора, обеспечивающие максимальную производительность при наличии встроенной кэш-памяти. 1. Общие понятие о кэшировании и кэш-памяти Существующая уже более 100 лет архитектура компьютера, предложенная еще Фон Нейманом, практически не претерпела изменения. Все также процессор окружает оперативная, постоянная и внешняя память. И все также оперативная память, являющаяся одной из скоростных элементов памяти внутри компьютера, не достигает по скорости процессор на несколько порядков. Естественно, что такой «тормоз» в виде одного из необходимых элементов компьютера не устраивал его создателей. Тем более, что в больших компьютерах уже давно существовало понятие кэш-памяти (cashe-memory), более быстрой, чем ОЗУ, но меньшей емкости. Было решено перенести ее архитектуру с БЭВМ на обычные персональные компьютеры. Принцип работы кэш-памяти заключается в следующем. Процессор редко использует весь объем ОЗУ практически одновременно. Скакать из одного угла памяти в другой, периодически пошвыриваясь по всему ее объему – это не лучший способ использования ресурсов компьютера. Зачастую все обращения процессора к памяти сосредоточены в небольшой области (как показывает статистика – 5-10% от общего объема). Если данные из этой области как либо аппаратно скопировать в кэш, а затем постоянно сверять кэш и ОЗУ на предмет целостности данных, то можно обеспечить режим работы, при котором процессор будет обращаться только к кэш-памяти, тратя на это значительно меньше ресурсов и времени, чем обычно. Естественно, что весь объем ОЗУ скопировать в кэш нет возможности – такой объем кэш-памяти по цене сравнивается со стоимостью компьютера, а смысла уменьшать объем ОЗУ тоже нет. Было решено реализовать алгоритм работы процессора, кэш-памяти и ОЗУ аппаратно, чтобы не тратить ресурсы процессора. Принцип заключается в следующем: когда процессор обращается к определенной ячейке памяти, сегмент памяти определенного объема (этот объем называется объемом страницы кэш) копируется в кэш полностью.

Если процессор дальше не совершит глобальный скачек на другой, далекий от текущего, адрес памяти, то дальнейшая работа процессора будет происходить напрямую с кэш, минуя ОЗУ, а контроллер кэш-памяти в промежутках, когда процессор занят вычислениями (либо параллельно с работой процессора) будет восстанавливать верные данные в ОЗУ либо в кэш (в случае наличия устройств, напрямую работающих с памятью). Естественно, чем больше будет страниц и чем больше будет их объем – тем выше будет скорость работы процессора. Начиная с 386-х процессоров кэш-память устанавливалась на большинство материнских плат. Все это позволяло повышать производительность систем не в разы, а на порядки. Но с выходом 486 процессора кэш-память была разделена: появился кэш, реализованный непосредственно на кристалле процессора (в 486DX). Несмотря на малый его объем – 1 Кб – это уже был скачек в производительности и очень большой: ведь кэш, расположенный на кристалле процессора работает на частоте процессора, что в несколько раз превышает скорость работы кэш-памяти, установленной на материнской плате. Начиная с 486 процессоров кэш-память испытывает подобное разделение на кэш 1-го уровня – установленный на кристалле (или в одном корпусе) процессора и работающий с ним на одной частоте, и кэш 2-го уровня, установленный на материнской плате, работающий быстрее обычной ОЗУ, но медленнее КЭШа первого уровня. Однако этим не ограничивается использования кэш-памяти. Ведь таким образом ее можно использовать там, где существует проблема быстродействия, но есть возможность упорядочить данные. К таким применениям относят: аппаратное кэширование жестких дисков (кэш-память устанавливается непосредственно на жестком диске либо на специальном контроллере); программное кэширование CD-ROM, а также прочих устройств хранения информации (программно – при помощи операционной системы, аппаратно – на самом устройстве либо на контроллере). И не только: сегодня зачастую даже самое простейшее устройство обладает своей памятью, работающей быстрее, чем само устройство. К таким относят принтеры, сканеры, модемы и т.д. Но все-таки наиболее популярной является кэш-память первого уровня (процессорная) и второго (установленная на материнской плате). 2. Внутренний кэш процессора Внутренне кэширование обращений к памяти применяется в процессорах, начиная с 486-го. С кэшированием связаны новые функции процессоров, биты регистров и внешние сигналы. Процессоры 486 и Pe ium имеют внутренний кэш первого уровня, в Pe ium Pro и Pe ium II имеется и вторичный кэш. Процессоры могут иметь как единый кэш инструкций и данных, так и общий. Выделенный кэш инструкций обычно используется только для чтения. Для внутреннего кэша обычно используется наборно-ассоциативная архитектура. Строки в кэш-памяти выделяются только при чтении, политика записи первых процессоров 486 – только Wri e hrough (сквозная запись) – полностью программно-прозрачная. Более поздние модификации 486-го и все старшие процессоры позволяют переключаться на политику Wri e Back (обратная запись). Работу кэша рассмотрим на примере четырехканального наборно-ассоциативного кэша процессора 486.

Кэш является несекторированным – каждый бит достоверности (Valid bi ) относится к целой строке, так что стока не может являться “частично достоверной”. Работу внутренней кэш-памяти характеризуют следующие процессы: обслуживание запросов процессора на обращение к памяти, выделение и замещение строк для кэширования областей физической памяти, обеспечение согласованности данных внутреннего кэша и оперативной памяти, управление кэшированием. Любой внутренний запрос процессора на обращение к памяти направляется на внутренний кэш. Теги четырех строк набора, который обслуживает данный адрес, сравниваются со старшими битами запрошенного физического адреса. Если адресуемая область представлена в строке кэш-памяти (случая попадания –cache hi ), запрос на чтение обслуживается только кэш-памятью, не выходя на внешнюю шину. Запрос на запись модифицирует данную строку, и в зависимости от политики записи либо сразу выходит на внешнюю шину (при сквозной записи), либо несколько позже (при использовании алгоритма обратной записи). В случае промаха (Cache Miss) запрос на запись направляется только на внешнюю шину, а запрос на чтение обслуживается сложнее. Если этот зарос относится к кэшируемой области памяти, выполняется цикл заполнения целой строки кэша – все 16 байт (32 для Pe ium) читаются из оперативной памяти и помещаются в одну из строк кэша, обслуживающего данный адрес. Если затребованные данные не укладываются в одной строке, заполняется и соседняя. Заполнение строки процессор старается выполнить самым быстрым способом – пакетным циклом с 32-битными передачами (64-битными для Pe ium и старше). Внутренний запрос процессора на данные удовлетворяется сразу, как только затребованные данные считываются из ОЗУ – заполнение строки до конца может происходить параллельно с обработкой полученных данных. Если в наборе, который обслуживает данный адрес памяти, имеется свободная строка (с нулевым битом достоверности), заполнена будет она и для нее установится бит достоверности. Если свободных строк в наборе нет, будет замещена строка, к которой дольше всех не было обращений. Выбор строки для замещения выполняется на основе анализа бит LRU (Leas Rece ly Used) по алгоритму “псевдо-LRU”. Эти биты (по три на каждый из наборов) модифицируются при каждом обращении к строке данного набора (кэш-попадании или замещении). Таким образом, выделение и замещение строк выполнятся только кэш-промахов чтения, при промахах записи заполнение строк не производится. Если затребованная область памяти присутствует в строке внутреннего кэша, то он обслужит этот запрос. Управлять кэшированием можно только на этапе заполнения строк; кроме того, существует возможность их аннулирования – объявления недостоверными и очистка всей кэш-памяти. Очистка внутренней кэш-памяти при сквозной записи (обнуление бит достоверности всех строк) осуществляется внешним сигналом FLUSH# за один такт системной шины (и, конечно же, по сигналу RESE ). Кроме того, имеются инструкции аннулирования I VD и WBI VD. Инструкция I VD аннулирует строки внутреннего кэша без выгрузки модифицированных строк, поэтому ее неосторожное использование при включенной политике обратной записи может привести к нарушению целостности данных в иерархической памяти.

А материал и технология это дело фантазии и наличия подручного материала. Поэтому перейдём к технологии содержания пчёл. Как содержать пчёл в улье-лежаке на высокую рамку Здесь нужно очень чётко осознавать, что следование способу естественного содержания пчёл подразумевает обязательное соблюдения ряда принципов. Третьего здесь не дано либо вы пчеловод-промышленник (имеется в виду принцип, а не количество ульев!), либо пасечник-«естественник». И это очень важно! То есть невозможно часть принципов естественного содержания пчёл принять, а часть отбросить. Если вы ломаете хотя бы одну деталь природного механизма, то рассчитывать на его надёжную работу уже не приходится. И нечего после этого сетовать на несовершенство природы, требующей обязательного вмешательства человека. Ведь пчёлы на протяжении миллионов лет своего существования научились решать абсолютно любые проблемы, которые могут встретиться в природной среде их обитания. Но справиться с испытаниями, придуманными для них человеком, пчелиная семья просто не в состоянии, поскольку не может найти ничего подобного даже в самых глубоких уголках своей генетической памяти

1. Память, виды памяти, методы тренировки памяти

2. Память. Виды памяти и их особенности

3. Оперативная память

4. Оперативная память

5. Модулі оперативної пам’яті SD-RAM, DDR, DDR2, DIMM

6. Присвоение блока памяти оперативного запоминающего устройства
7. Состав и структура цены. Система цен. Признаки классификации цен. Виды цен.
8. Виды финансовой политики и механизм ее реализации

9. Условия возникновения и проявления сознания. Память, ее значение и физиологические механизмы. Физиология сна. Внешние анализаторы

10. Память, ее типы, процессы и механизмы

11. Сканеры: виды, устройство, принципы работы

12. Промышленные биореакторы (виды, схемы, принцип работы, достоинства, недостатки)

13. Общие виды работ, выполняемых на воздушных судах

14. Принцип работы и назначение телескопа

15. Юридическая ответственность: понятие виды и принципы

16. Право: понятие, признаки, виды, функции, принципы

Деревянная игрушка "Металлофон".
Каждая нота на металлофоне имеет свой цвет. Ударяя по разным пластинкам палочкой, ребенок извлекает разные звуки, складывает их в ритмы и
339 руб
Раздел: Ксилофоны, металлофоны
Глобус Земли, физико-политический, рельефный с подсветкой, 250 мм.
Глобус Земли физико-политический, с подсветкой, работает от сети. На карту глобуса нанесены страны мира, названия городов и другая
908 руб
Раздел: Глобусы
Средство для умягчения воды Calgon "2 в 1" (1,6 кг).
Эффективно смягчает воду и предотвращает образование накипи, защищая все важные детали вашей стиральной машины. С Calgon ваша стиральная
573 руб
Раздел: Для очистки стиральных машин

17. Происхождение права, теории происхождения права, понятие признаки, виды, функции, принципы

18. Структура культуры. Классификация ее видов

19. Электронная почта и факсимильная связь. Структура и прицип работы

20. Модемы, модемные стандарты, принцип работы

21. Принцип работы CD-ROM

22. Принцип работы сканера
23. Иммунология. Общие принципы и понятия. Иммунитет, его виды, стимуляторы, индукторы, цитотоксичность, апоптоз, киллинг, адгезия, интегрины, селектины, миграция, хоминг и многое другое
24. Память и её виды

25. Устройство, назначение, принцип работы, типы и история телескопа

26. Оперативная финансовая работа и расчеты по обязательным платежам

27. Экономические системы: виды, понятие, структура

28. Неинерциальные полевые принципы формирования структуры материи. Закон динамической гравитации

29. Виды и принципы создания совместных предприятий в России

30. Принципы работы руководителя высшего звена

31. Контроль: принципы, субъекты и виды

32. Деятельность: понятие, структура, виды.

Тетрадь общая с магнитной закладкой "ONE COLOR. Черный", А4, 120 листов, клетка.
Формат - А4. Внутренний блок - офсет, клетка. Обложка - ламинированный картон. Скрепление - книжный переплет. Отделка -
527 руб
Раздел: Прочие
Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Racer Trike (цвет каркаса: графит).
Детский трехколесный велосипед с колясочной крышей на колесах ПВХ – настоящее спасение для мам с маленькими детьми. Главное место для
3600 руб
Раздел: Трехколесные
Сортер-матрешка "Волшебный куб".
Деревянный сортер-матрешка представляет собой развивающий комплекс для детишек возрастом от 3 лет. Игра состоит из 5 кубов различной
568 руб
Раздел: Сортеры, логические игрушки

33. Особенности реализации различными видами учреждений права оперативного управления

34. Международная организация труда- создание, структура, задачи и организация её работы

35. Секретные принципы превосходной памяти

36. Память. Процессы памяти

37. Как работает наша память

38. Этические принципы работы практического психолога
39. Виды работ над пунктуационными правилами в VIII классе
40. Принцип работы радиостанций

41. Социальная работа как особый вид деятельности

42. Курсовая работа - виды стопорения крепёжных деталей

43. Организация, ее виды и структура

44. Виды рыночных структур

45. Финансовая система: сущность, структура, принципы построения

46. О работе мозга в общем виде и о последствиях

47. Норма права. Понятие, структура, виды

48. Принцип работы лазера и его применение

Набор мебели для столовой "Коллекция".
Очень красивый и изящный набор мебели и посуды для кукол "Столовая" понравится любому ребенку. В набор входит стол, четыре стула
463 руб
Раздел: Кухни, столовые
Мягкая игрушка "Волк. Забивака", 28 см.
Мягкий волк Забивака — официальный талисман чемпионата мира по футболу 2018 года. Представляет собой волка с коричнево-белой шерстью в
1099 руб
Раздел: Игрушки, фигурки
Набор подарочный "Камни для виски в мешочке", 2 штуки, 2,5х2,5 см.
Набор подарочный: камни для виски в холщовом мешочке. Талькомагнезит можно использовать для резьбы, т.к. он мягкий и не крошится, из него
1880 руб
Раздел: Аксессуары для вина

49. Флэш-память: типы и принципы

50. Классификация оперативной памяти

51. Принципы устройства и работы, электронно-вычислительных машин

52. Изучение принципов организации арифметико-логическиз устройств. Структура алу для умнлжения чисел с фиксированной запятой

53. Структурная схема и принципа работы ЭВМ

54. Изучение физических принципов работы аппаратуры в курсе "Технические средства обучения"
55. Принцип работы вакуумных люминесцентных индикаторов
56. Память. Общая характеристика памяти

57. Принцип работы банкоматов

58. Банковский лизинг: структура участников и виды лизинга

59. Структура и критерии вида, борьба за существование, естественный отбор и видообразование

60. Анализ состава и структуры выручки от продажи товаров, продукции, работы, услуг. На материалах магазина "Туслах"

61. Норма уголовного права: понятие, виды, структура

62. Понятие и виды переводов на другую работу

63. Понятие правотворчества, его виды и принципы

64. Понятие, структура и виды норм права

Игрушка-плита со звуком и подсветкой"Miele".
Все как у мамы! Точная игрушечная копия фирменной плиты MIELE. Игрушка функциональная: конфорки и духовка светятся, издает реалистичные
1680 руб
Раздел: Плиты
Брошюровщик "Heidi Swapp. The Cinch".
Брошюровщик делает квадратные отверстия и предназначен для создания календарей, блокнотов, альбомом и много другого в домашних условиях.
8099 руб
Раздел: Прочее
Принцессы. 5 часов активной игры. Более 400 наклеек!. Ватт Фиона
Все девчонки очень любят наряжаться! А еще они с удовольствием поют и танцуют. Им нравится путешествовать, узнавать что-то новое и вообще
346 руб
Раздел: Альбомы, коллекции наклеек

65. Порядок и условия исполнения и отбывания наказания в виде обязательных работ

66. Принципы, задачи и морально-этнические основы оперативно-розыскной деятельности

67. Юридическая профессия и виды юридической работы

68. Кружок русского языка – наиболее распространённый вид групповой внеклассной работы по русскому языку

69. Кэш-память

70. Принцип работы маршрутизатора
71. Работа со структурами в языке программирования Си++
72. Структура, принципы функционирования и технологии глобальной информационной сети

73. Файловые менеджеры как средство работы с иерархической файловой структурой

74. История и принципы работы всемирной сети Интернет

75. Принципы работы с ретрансляторами (репитерами)

76. Основные принципы оценки структуры и величины коэффициента технологичности конструкции оборудования

77. Комутаційні системи: принцип роботи, види та їх розрахунок

78. Организация и принцип работы Интернет-магазинов

79. Задачи и виды электронной коммерции. Алгоритм работы платежной системы Rapida

80. Структура центральной нервной системы и общие принципы её функционирования

Говорящий плакат "Веселые уроки".
Играй и учись с котёнком Тошей! Нажимай на картинки – изучай цифры, формы и цвета, знакомься с животными, слушай песенки мультяшек
445 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Беговел "Funny Wheels Rider Sport" (цвет: красный).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2900 руб
Раздел: Беговелы
Подарочная расчёска для волос "Алиса".
Стильная детская расчёска дарит радость и комфорт. Этот практичный аксессуар по достоинству оценят как маленькие модницы, так юные
372 руб
Раздел: Расчески, щетки для волос

81. Міжнародні контракти: сутність структура види

82. Мировая торговля: структура, современные виды

83. Руководитель предприятия: сущность и принципы его работы

84. Сущность, структура, виды, средства и способы коммуникаций в организации

85. Календари природы: значение, виды и методика организации работы с ними в дошкольном учреждении

86. Организация работы с родителями воспитанников в дошкольных учреждениях V вида
87. Развитие творческих способностей учащихся третьего класса коррекционной школы VIII вида на основе кружковой работы с природным материалом
88. Європейський Союз: склад, структура, цілі та принципи

89. Назначение, устройство и принцип работы радиально-сверлильных станков

90. Расчет и принцип работы распылительной сушилки

91. Виды памяти их психологическая характеристика

92. Изучение различных видов памяти у школьников г. Гомеля

93. Память и законы памяти

94. Технология работы с различными видами конфликтов (12 моделей конфликтов)

95. Принципы и методы социальной работы, цели, задачи

96. Толерантность между переселенцами и местным сообществом как принцип социальной работы с мигрантами

Бумага чертежная, А2, 594x420 мм, 100 листов.
Плотность: 200 г/м2, ГОСТ 597-73.
1687 руб
Раздел: Папки для акварелей, рисования
Микроскоп для смартфона "Kakadu".
Микроскоп для смартфона прекрасное дополнения для Вашего гаджета. Увеличение в 30 раз! Подходит практически ко всем смартфонам (толщина
383 руб
Раздел: Прочее
Деревянная игрушка "Набор для обучения".
Отличная игрушка для малыша. Способствует развитию мелкой моторики, логического мышления, координации движений.
749 руб
Раздел: Счетные наборы, веера

97. Конструкция, устройство и принцип работы аккумуляторной батареи

98. Принцип роботи та структура автопоїздів

99. Принцип работы электрических термометров и создание измерительного преобразователя для датчика термопары


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.