Организация ЭВМ и систем


Общие сведения


В функциональном отношении кэш-память рассматривается как буфер­ное ЗУ, размещённое между основной (оперативной) памятью и процессо­ром. Основное назначение кэш-памяти — кратковременное хранение и выда­ча активной информации процессору, что сокращает число обращений к ос­новной памяти, скорость работы которой меньше, чем кэш-памяти.

За единицу информации при обмене между основной памятью и кэш­памятью принята строка, причём под строкой понимается набор слов, выби­раемый из оперативной памяти при одном к ней обращении. Хранимая в опе­ративной памяти информация представляется, таким образом, совокупностью строк с последовательными адресами. В любой момент времени строки в кэш-памяти представляют собой копии строк из некоторого их набора в ОП, однако расположены они необязательно в такой же последовательности, как вОП.

Построение кэш-памяти может осуществляться по различным принци­пам, которые будут рассмотрены ниже. При использовании принципа ассо­циативной памяти каждая строка в кэш-памяти связана с так называемым ад­ресным тегом. Адресный тег — это расширенный адрес, который объединя­ет адреса всех слов, принадлежащих данной строке. Он указывает, какую строку в ОП представляет данная строка в кэш-памяти.

 

Типовая структура кэш-памяти

Рассмотрим типовую структуру кэш-памяти (рис. 4.4), включающую ос­новные блоки, которые обеспечивают её взаимодействие с ОП и централь­ным процессором.

Строки, составленные из информационных слов, и связанные с ними ад­ресные теги хранятся в накопителе, который является основой кэш-памяти. Адрес требуемого слова, поступающий от центрального процессора (ЦП), вводится в блок обработки адресов, в котором реализуются принятые в дан­ной кэш-памяти принципы использования адресов при организации их срав­нения с адресными тегами. Само сравнение производится в блоке сравнения адресов (БСА), который конструктивно совмещается с накопителем, если кэш-память строится по схеме ассоциативной памяти.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -