Компютрите отвътре и отвън карта на книгата

Масова памет

 

ЙЕРАРХИЧНА СТРУКТУРА НА ПАМЕТТА

• 
  Повторяемост на обръщенията - голяма част от програмите не се обръщат към всички свои команди  и данни равновероятно, а предпочитат части от своето адресно пространство.
  
• 
  Съотношение цена/производителност - йерархията на паметта се изгражда на няколко нива, при което по-високото ниво има помалък обем, по-голямо бързодействие и по-голяма  цена, в сравнение с по-ниското ниво.
  

                                                    Йерархия на паметта (параметри след 2000г)

• 
  Йерархичните нива са взаимосвързани:
  
• 
  Всички данни на едно ниво могат да бъдат намерени на по-ниското ниво.
  
• 
  Всички данни на това по-ниско ниво могат да бъдат намерени  на следващото по-ниско стоящо ниво и т.н. докато не се достигне основата на йерархията.
  
• 
  Йерархията на  паметта се състои от няколко нива, но във всеки момент от времето процесорът работи само с две съседни нива.
  
• 
  Минималната единица информация, която може да присъства или да отсъства в две съседни нива се нарича блок. Размерът на блока може да бъде фиксиран или променлив.
  

Описанието на нивата трябва да включва:

• 
  Разполагане на блока
  
• 
  Идентификация на блока
  
• 
  Заместване на блокове
  
• 
  Стратегия на запис
  

Йерархията на  паметта цели  повишаване на производителността. В тази връзка честотата на попадания и грешки е от съществено значение.

• 
  Попадение (hit) - успешно обръщение към по-високото ниво (намерен блок).
  
• 
  Грешка (miss) - неуспешно обръщение към по-високото ниво (ненамерен блок).
  
• 
  Коефициент на попадения (hit ratio)  = Брой попадения/Брой обръщения % ( на по-високото ниво)
  

 

ВР - вътрешни регистри, които изпълняват важна роля при съхранение моментното състояние на компютъра и изпълнимата програма, при обработка на прекъсванията  и при управление процеса на адресация. Те съхраняват данните, използвани от изпълнимата инструкция. Обръщенията към регистрите на процесора се извършва като правило по техните мнемонични обозначения в процесорните инструкции.

            КЕШ - малка буферна памет, в която се съхраняват често използваните от процесора инструкции и операнди. Използва се за съгласуване скоростта на работа на процесора и основната памет.

• 
  В съвременните компютри се използва кеш на няколко нива – кеш от І ниво (L1), кеш от II ниво (L2) и т.н.
  
• 
  В настолните системи обикновено се използва кеш на две нива, а в сървърите – на три нива.
  
• 
  Кешът съхранява данни или команди, които с голяма вероятност предстои да бъдът обработени от процесора.
  

           Оперативна  памет - съхранява като правило функционално завършени програмни модули (ядрото на операционната система, изпълняваните програми  и техните библиотеки, драйверите на използваните устройства и т.н.) и техните данни. Използва се също за съхранение на резултатите от изпълнение на инструкциите, преди да се изпратят към външната памет или комуникационни интерфейси.

            Дисков кеш  - място в оперативната памет, където компютърът пази някои от  прочетените от диска данни.

Всеки път когато компютърът бъде включен, кеширащият софтуер автоматично заделя определен обем оперативна памет. В него се запазва копие от данните при всяко четене от диска.При следващата заявка за  четене, кеш софтуера първо преглежда кеша и ако открие там исканите данни,  ги изпраща  на процесора без да се обръща към диска. Кеш софтуера изтегля и данни от диска, които предполага , че ще са му необходими. В някои от случаите той записва и данни от процесора към твърдия диск. Дисковия кеш повишава значително скоростта на обмен процесор - твърд диск, при това не се изискват допълнителни разходи.

 

Външна  памет

Склад на информация, към който компютърът се обръща всеки път, когато му липсват данни и информация. В тази памет продължително време се съхраняват данните и програмите във вид на файлове.