Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2006

Вид материала

Учебное пособие

Содержание 3.3.2. Постоянные запоминающие устройства 3.3.3. Ассоциативные запоминающие устройства (АЗУ) 3.4. Иерархическая система памяти

Подобный материал:

• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2006, 648.91kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2004, 1302.72kb.
• Лэти» радиотехнические цепи и сигналы лабораторный практикум санкт-Петербург Издательство, 1341.05kb.
• Учебное пособие Издательство спбгпу санкт-Петербург, 1380.47kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгпу 2003, 5418.74kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 удк 621. 38. 049. 77(075) Поляков, 643.33kb.
• СПбгэту центр по работе с одаренной молодежью информационное письмо санкт-Петербургский, 63.77kb.
• 1. Обязательно ознакомиться с пакетом заранее. Все вопросы можно обсудить с редакторами, 215.48kb.
• Пособие для студентов IV-VI курсов, интернов и клинических ординаторов Санкт-Петербург, 494.12kb.
• Новые поступления за январь 2011 Физико-математические науки, 226.57kb.

3.3.2. Постоянные запоминающие устройства

Используется для хранения фиксированных микропрограмм, подпрограмм и констант (BIOS). По технологии изготовления и способу использования различают:

1. МПЗУ (масочное ПЗУ) – устройство, в котором запись информации осуществляется фирмой-изготовителем (путем выжигания связей (участков)).
   
2. ППЗУ (программированное ПЗУ (PROM)) – устройство, которое в исходном виде поставляяется пользователю, и он сам прошивает данные (специальный прибор – программатор). После такой процедуры ППЗУ не может больше переспрашиваться.
   
3. ПППЗУ (пересрашивающее программированное ПЗУ (EPROM)) – это устройство аналогично ППЗУ, только с возможностью стирания (ультрафиолетом) и перезаписи информации.
   

3.3.3. Ассоциативные запоминающие устройства (АЗУ)

Доступ к информации в таком типе памяти осуществляется не по адресу размещения данного, а по содержимому – значению самого данного или его части. Структура АЗУ показана на рис. 3.3.

Регистр контекста – задает содержимое k (ключ), по которому мы должны найти в памяти данное, причем обычно поиск данного ведется не по всему значению, а по его нескольким разрядам. Участвующие в поиске разряды из регистра контекста задаются в регистре маски (r). Накопитель хранит n элементов (данных) с той же разрядностью, что и контекст. Одновременно для всех ячеек проверяется условие  i: bi [1…m] & r = k & r, и когда найдется такая ячейка, то ее выход подключится к шифратору, который определит номер строки и пошлет на дешифратор для получения адреса и выборки полноразрядного данного в буферный регистр данных. Достоинство: высокая скорость доступа за счет параллельного сравнения.



Рг. Контекста К


m 1 i


Рг. Маски 1 1 1 Рг. номера строки

m 1

n

Ш

и

ф

р

накопитель а

т

о

р

i

1

m 1 Дш Aдреса считывания


БРгД

m 1 А


{b_i} в ЦП








































Рис. 3.3

Часто по ассоциативному принципу строятся некоторые блоки кэш-памяти (буферной памяти, предназна-ченной для ускорения взаимодействия основной памяти (ОП) с процессором).

При организации кэш-памяти по ассоциативному принципу, ее строка (элемент) состоит из двух частей: адреса ОП и данного, хранящегося по этому адресу в ОП.




Разряды адреса, по которому происходит обращение к памяти, с помощью маски выделяются из контекста и параллельно сравниваются с соответствующими разрядами всех строк ассоциативной памяти. Если нужный адрес находится, то считывание происходит из кэш-памяти, а не из ОП. В противном случае считывание или запись данного производится в более медленной основной памяти.

3.4. Иерархическая система памяти

Для достижения компромисса между емкостью и производительностью памяти она реализуется в виде иерархической системы, показанной на рис. 3.4.

Иерахическая система памяти состоит из следующих уровней:

1. Сверхоперативная память (СОЗУ), которая реализуется на регистрах и является наиболее быстрой.
   
2. Процессорный кэш (буферная память), служит для согласования скорости процессора и основной памяти. Образует с основной памятью систему буферизованной памяти. Для программиста эта память является прозрачной, поэтому называется кэш-памятью, она реализуется на биполярных элементах (на одном кристалле с процессором или в менее быстрых компьютерах – на одной плате с процессором). Может, в свою очередь, делиться на несколько уровней, а также разделяться на кэш команд и кэш данных.
   
3. Основная память, все то, что представляется программисту для выполнения программ.
   
4. Дисковая вспомогательная память – память на жестком диске (винчестере), служащая для расширения доступного программисту адресного пространства путем организации совместно с основной памятью системы виртуальной памяти.
   
5. Архивная память – многотомные накопления на магнитных лентах, CD-ROM и т. д. для долговременного хранения данных без разрушения. Дисковая и архивная память образуют систему дисковой виртуальной памяти, обеспечивающей удобство работы жесткого диска с архивными устройствами.
   

Процессор

(СОЗУ)


Буферная память Система буферной памяти

(процессора КЭШ)


Основная память Система виртуальной памяти


Дисковая

вспомогательная

память


Архивная Система дисковой
виртуальнойпамяти

память








































Рис. 3.4

Чем больше “номер” у памяти, тем ниже ее ценность по быстродействию.