Организация памяти ЭВМ

2015

основные возможности ВМ — ее производительность и сложность решаемых задач,

характеризуемую объемом программ и данных.
Основными системными требованиями, предъявляемыми к памяти являются:
- большой информационный объем;
малое время доступа к данным;
низкая стоимость;
энергонезависимость.
В настоящее время не существуют физические устройства памяти, полностью удовлетворяющие перечисленным системным требованиями, в связи с чем память ВМ реализуется не в виде отдельного устройства, а в виде иерархической многоуровневой системы, представляющей собой совокупность взаимодействующих устройств памяти.

тем выше стоимость хранения бита;
• чем больше емкость, тем

ниже стоимость хранения бита, но больше время доступа.
При создании системы памяти постоянно приходится решать задачу обеспечения требуемой емкости и высокого быстродействия за приемлемую цену.
Уровни иерархии взаимосвязаны: все данные на одном уровне могут быть также найдены на более низком уровне, и все данные на этом более низком уровне могут быть найдены на следующем нижележащем уровне и т. д.

структуре:
1. Уменьшается соотношение «стоимость/бит».
2. Возрастает емкость.
3. Растет

время доступа.
4. Уменьшается частота обращения к памяти со стороны центрального процессора

(Dynamic Random Access Memory -DRAM) или статического (Static Random Access

Memory -SRAM) типа.
Память статического типа обладает более высоким быстродействием, но значительно дороже DRAM. В статической памяти элементы (ячейки) построены на различных вариантах триггеров – схем с двумя устойчивыми состояниями. При записи бита информации подобная ячейка может пребывать в данном состоянии долго при наличии питания.
Ячейки SRAM , имеют малое время чтения/записи, но микросхемы на их базе отличаются низкой удельной емкостью и высоким энергопотреблением. Статическая память в основном используется как микропроцессорная память или кэш-память.

ГОУ ОГУ 2008

ЦП или внешнее по отношению к ЦП.
Кэш служит высокоскоростным

буфером между ЦП и относительно медленной основной памятью.
Идея кэш-памяти основана на прогнозировании наиболее вероятных обращений ЦП к оперативной памяти.
В основу такого подхода положен принцип временной и пространственной локальности программы.

данных (собственно сами данные, дублированные из оперативной памяти);
память тегов (признаки,

указывающие на расположение кэшированных данных в оперативной памяти).
По алгоритмам отображения оперативной памяти в кэш выделяют три типа кэш-памяти:
- полностью ассоциативный кэш;
- кэш прямого отображения;
- множественный ассоциативный кэш.

Кэш-память

записи:
- cквозная запись (write through) - одновременно с кэш-памятью обновляется

оперативная память;
- буферизованная сквозная запись (buffered write through) - информация задерживается в кэш-буфере перед записью в оперативную память и переписывается в оперативную память в те циклы, когда ЦП к ней не обращается;
- обратная запись (write back) - используется бит изменения в поле тега, и строка переписывается в оперативную память только в том случае, если бит изменения равен 1.

Rhit))

где Thit - время доступа к кэш-памяти в случае

попадания (включает время на идентификацию промаха или попадания), Tmiss - время, необходимое на загрузку блока из основной памяти в строку кэша в случае кэш-промаха и последующую доставку запрошенных данных в процессор, Rhit - частота попаданий.

передача параметра 2
push 30 ; передача параметра 3
call myFunction ; вызов подпрограммы

MyFunction
HLT ; halt! ; остановка работы процессора
myFunction proc ;подпрограмма MyFunction
push bp ; сохраняем предыдущее значение
mov bp,sp ; запоминаем в регистре BP адрес последнего элемента стека
xor ah,ah ;обнуляем старший байт регистра AX (AH)
mov al,[bp+4] ; записываем в регистр AL значение параметра 3
add al,[bp+6] ; складываем содержимое регистров AL и параметра2
; и сохраняем результат в AL
jnc l1 ; если есть переполнение регистра AL,
inc ah ; то увеличиваем регистр AH на 1
l1: ;метка
add al,[bp+8] ; прибавляем к регистру AL содержимое параметра 1
jnc l2: ; если есть переполнение регистра AL,
inc ah ; то увеличиваем регистр AH на 1
; в итоге в регистре AX будет содержать сумму 3 параметров
l2:
mov bl,3 ; помещаем в регистр BL значение 3
div bl ; делим содержимое регистра AX на BL
; в регистре AL – будет целая часть результата операции
;деления, в AH –остаток.
pop bp ; восстанавливаем содержимое регистра BP
ret 6 ; вытаскиваем из стека адрес возврата и устанавливаем
;SP=SP+6
myFunction endp