Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Для организации взаимодействия основной ОП и КЭШ служит специальная информация в каждой строке КЭШ:
биты V — истинность информации
0 — строка выключена
1 — строка включена
W — 0 — соответствие копии оригиналу (WR) ( Write Back)
может быть использован бит S — признак недавнего использования ( для решения об удалении)
По типу обмена между ЦП, КЭШ и ОП можно выделить 2 типа КЭШ:
1. с запоминанием новой информации одновременно в КЭШ и в ОП ( Write Through ) — сквозная запись;
2. с запоминанием новой информации только в КЭШ и копированием ее в ОП только при передаче ее в другие устройства или при вытеснении из КЭШ — ( Write Back ).
1) Метод предполагает наличие двух копий данных одной в основной памяти, а другой в КЭШ-памяти. Цикл записи МП идет в КЭШ и в ОП, т.е. на каждую операцию модификации данных требуется 2 операции записи. Это ощутимо сказывается на загрузке системной шины. А наличие длинного цикла ОП снижает производительность МП. Однако в этом случае в ОП всегда есть копия хранящейся в КЭШ информации.
Для уменьшения загрузки шины и увеличения быстродействия используются буферные регистры ( метод Buffered Write Thruogh). процесс записи выполняется в один или несколько буферов FIFO, которое происходит очень быстро. Затем МП может продолжить выполнение программы, а буферы освобождаются в ОП при помощи специальных схем (контроллеров).
2) При использовании метода Write Back цикл записи МП происходит сначала в КЭШ-память, если там присутствует адрес приемника. Если адреса приемника нет, то информация записывается непосредственно в память. Содержание ОП обновляется только тогда, когда из КЭШ-памяти в не записывается полный блок данных. Прежде чем будет произведена замена содержимого строки КЭШа на новый блок памяти, старый блок должен быть перезаписан в ОП ( если производилась запись в этот блок [W = 1 ]).
Этот метод быстрее и требует меньшей загрузки системной шины, однако требует больших аппаратных затрат.
Алгоритм чтения с КЭШ-памятью с
Обратной записью.
Таблица состояний ОП и КЭШ при
Чтении/записи из МП в режиме
Write Thruogh и Write Back.
| Режим работы | Наличие копии в | W | Информация | Информация | ||
| КЭШ | в КЭШ | в ОП | в КЭШ | в ОП | ||
| чтение | нет | 1 | старое содержание в ОП, затем обнов-ленное из ОП | старая ячейка принимает нфор- мацию из КЭШ | обновляется из ОП | не изменяется |
| нет | 0 | обновляется из ОП, старое значение теряется | не изменяется | обновляется из ОП | не изменяется | |
| да | - | не измен. перед. в МП | не изменяется | не изменяется перед в МП | не изменяется | |
| запись | нет | не изменяется | обновляется | не изменяется | обновляется | |
| есть | 1 | изменяется от МП | не изменяется | обновляется | обновляется | |
