OBSAH WEBU
ČTĚTE!
Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
|
temata:04-hierarchie_pameti:main [2011/03/02 15:46] george [Cache] |
temata:04-hierarchie_pameti:main [2012/01/26 14:25] (aktuální) conyx [Základní pojmy] |
||
|---|---|---|---|
| Řádek 1: | Řádek 1: | ||
| + | ~~ODT~~ | ||
| + | |||
| ====== 04 - Hierarchie pamětí v počítači ====== | ====== 04 - Hierarchie pamětí v počítači ====== | ||
| Řádek 29: | Řádek 31: | ||
| * **stálost obsahu** | * **stálost obsahu** | ||
| - | - __volatnilní__ - potřebuje k uchování informací napájecí napětí | + | - __volatilní__ - potřebuje k uchování informací napájecí napětí |
| - __nevolatilní__ - nepotřebuje k uchování informací napájecí napětí | - __nevolatilní__ - nepotřebuje k uchování informací napájecí napětí | ||
| * //destruktivní// - po cyklu čtení se data vymažou - je třeba udělat cyklus zpětného zápisu | * //destruktivní// - po cyklu čtení se data vymažou - je třeba udělat cyklus zpětného zápisu | ||
| Řádek 68: | Řádek 70: | ||
| * **fyzikální vlastnosti pamětí** | * **fyzikální vlastnosti pamětí** | ||
| - __polovodičové__ - tato kapitola | - __polovodičové__ - tato kapitola | ||
| - | - bipolární | + | - [[temata:01-polovodice:main#bipolarni_tranzistor|bipolární]] |
| - | - unipolární MOS resp. CMOS | + | - [[temata:01-polovodice:main#unipolarni_tranzistor|unipolární MOS resp. CMOS]] |
| - __magnetické__ - viz PZ | - __magnetické__ - viz PZ | ||
| - __optické__ | - __optické__ | ||
| Řádek 250: | Řádek 252: | ||
| * __problém koherence__ => pokud se něco změní blízko procesoru, je třeba to pak pozměňovat i dál v hierarchii | * __problém koherence__ => pokud se něco změní blízko procesoru, je třeba to pak pozměňovat i dál v hierarchii | ||
| + | - //přímý zápis// => po změně okamžitě zapisuji do bloku v paměti (trvá dlouho) | ||
| + | - //zápis s mezipamětí// => kapacita až deset opravných zápisů (také se moc nepoužívá) | ||
| + | - //zpětný zápis vždy// => když přemazávám, vždy nahraji zpět původní => nepraktické (bloky pro čtení) | ||
| + | - //zpětný zápis podle příznaku změny// => když přemazávám, kouknu na příznak změny (__dirty bit/flag__) a podle toho rozhodnu (používá se) | ||
| + | * __problém velikosti bloku__ | ||
| + | - //příliš malý// => je jich tam hodně | ||
| + | - //příliš velký// => často se musí vyměňovat (narůstá pravděpodobnost výpadku) | ||
| * je rozdělena do bloků stanovené velikosti => ideálně velikost, kterou můžeme z DRAM načíst jedním načtením (v jedné dávce => zvýší rychlost) | * je rozdělena do bloků stanovené velikosti => ideálně velikost, kterou můžeme z DRAM načíst jedním načtením (v jedné dávce => zvýší rychlost) | ||
| * základní parametr je **pravděpodobnost úspěchu** (hit rate) => v praxi 95-99% => 95-99% instrukcí se najde v paměti cache, ve zbytku (neúspěch - miss rate / miss penalty) je třeba hledat dál v hierarchii | * základní parametr je **pravděpodobnost úspěchu** (hit rate) => v praxi 95-99% => 95-99% instrukcí se najde v paměti cache, ve zbytku (neúspěch - miss rate / miss penalty) je třeba hledat dál v hierarchii | ||
| Řádek 259: | Řádek 268: | ||
| === RVP s přímým mapováním === | === RVP s přímým mapováním === | ||
| - | {{:temata:04-hierarchie_pameti:rvp-prime_mapovani.jpeg?600|Hierarchie}} | + | {{:temata:04-hierarchie_pameti:rvp-prime_mapovani.jpeg?600|RVP - přímé mapování}} |
| * v tomto případě nemůžou být v paměti cache položky, které jsou od sebe v hlavní paměti vzdáleny o 8 bitů | * v tomto případě nemůžou být v paměti cache položky, které jsou od sebe v hlavní paměti vzdáleny o 8 bitů | ||
| + | * vyřeší se stupněm asociativity cache (asociativita 2 => můžu mít dvě položky, které končí stejně => dvoucestná cache) | ||
| + | * aby byla plně asociativní, potřeboval bych osmicestnou cache | ||
| * **informace uložené v RVP:** | * **informace uložené v RVP:** | ||
| - __data__ | - __data__ | ||
| Řádek 275: | Řádek 286: | ||
| </note> | </note> | ||
| - | {{ :temata:04-hierarchie_pameti:rvp-prime_mapovani_32.jpeg?600 |Hierarchie}} | + | {{ :temata:04-hierarchie_pameti:rvp-prime_mapovani_32.jpeg?600 |RVP - přímé mapování - 32 bit}} |
| <note> | <note> | ||
| Řádek 292: | Řádek 303: | ||
| * celkový počet bloků o velikosti 32 bit je __2<sup>30</sup>__ => do RVP se vejde takových bloků __2<sup>10</sup>__ => **dolní odhad pravděpodobnosti úspěchu je p<sub>hit</sub> = 2<sup>10</sup>/2<sup>30</sup> = 2<sup>-20</sup>** => díky lokalitě odkazů se v praxi dosahuje hodnot p<sub>hit</sub> **0,9 až 0,98** | * celkový počet bloků o velikosti 32 bit je __2<sup>30</sup>__ => do RVP se vejde takových bloků __2<sup>10</sup>__ => **dolní odhad pravděpodobnosti úspěchu je p<sub>hit</sub> = 2<sup>10</sup>/2<sup>30</sup> = 2<sup>-20</sup>** => díky lokalitě odkazů se v praxi dosahuje hodnot p<sub>hit</sub> **0,9 až 0,98** | ||
| + | </note> | ||
| + | === Vícecestné RVP === | ||
| - | </note> | + | {{ :temata:04-hierarchie_pameti:rvp-4-cestna.jpeg?600 |RVP - přímé mapování - 32 bit}} |
| + | * pokud máme plno ve všech čtyřech položkách a potřebujeme nahrát novou položku => **musíme vybrat oběť** | ||
| + | - __LRU__ - Last recently used | ||
| + | - __MFU__ - Most frequently used | ||
| + | - __FIFO__ - First IN First OUT | ||
| + | - __RAND__ - Random | ||
| + | * => je třeba přidat další HW => dá se optimalizovat, pokud budeme používat jeden specifický program | ||
| + | |||
| + | ===== Virtuální paměť ===== | ||
| + | |||
| + | * podobná problematika ja u pamětí cache | ||
| + | * dalo by se říci je to něco jako cache pro disk | ||
| + | * **proč chceme virtuální paměť?** __(otázka na státnice)__ | ||
| + | - chceme udělat efektivní sdílení paměti M pro mnoho programů | ||
| + | - odstranit omezení fyzikální velikosti paměti M | ||
| + | * vychází z poznatku, že pouze malá část programů je současně aktivních | ||
| + | * pracuje se s pojmy | ||
| + | - __fyzický adresový prostor__ - v HW | ||
| + | - __logický (virtuální) adresový prostor__ - v OS | ||
| + | |||
| + | <note tip>**Toto už předpokládám, že je v [[temata:34-souborovy_system:main|IOSu]].**</note> | ||
| + | |||
| + | ===== Zdroj ===== | ||
| + | |||
| + | <note> | ||
| + | Při tvorbě tohoto tématu jsem čerpal především ze slajdů INP - [[https://wis.fit.vutbr.cz/FIT/st/course-files-st.php/course/INP-IT/lectures/inp2010_13pameti.pdf|inp2010_13pameti.pdf]] a [[https://wis.fit.vutbr.cz/FIT/st/course-files-st.php/course/INP-IT/lectures/inp2010_14pam_hier.pdf|inp2010_14pam_hier.pdf]]. K pochopení slajdů mi pomohly příslušné záznamy - [[https://video1.fit.vutbr.cz/av/records.php?id=11960&categ_id=571|INP_2009-11-10.avi]] a [[https://video1.fit.vutbr.cz/av/records.php?id=12342&categ_id=571|INP_2009-11-24.avi]] | ||
| + | </note> | ||
| ===== Potvrzení ===== | ===== Potvrzení ===== | ||
