Организация ЭВМ и систем. (Память ЭВМ). Копейкин М.В - 127 стр.

UptoLike

4.2.1. Использование кэш-памяти
Собственно концепция многоуровневой памяти обсуждалась в главе 1,
где и был приведен пример подсчета среднего времени обращения к памяти,
состоящей из двух ступеней (кэш-памяти и оперативной памяти). И хотя
задачи управления иерархией памяти для разных уровней одинаковы по
содержанию, реализация их различна, в первую очередь, из-за отличий в
быстродействии
и информационных емкостях разных уровней.
Кэш-память находится на верхних уровнях иерархии памяти, играет
роль своего рода буфера между процессором и оперативной памятью,
обеспечивая ускорение доступа к последней.
Как отмечалось ранее, кэш может иметь несколько уровней: уровень L1 или
внутренний, уровень L2, ранее называемый внешним, но уже давно переместившийся
внутрь процессора. В больших системах встречается и кэш третьего уровня.
В связи с высокими скоростями работы перечисленных устройств
управление кэш-памятью должно обеспечить решение ряда задач, связанных:
- с быстрым
определением местоположения требуемой информации в
двухуровневом фрагменте (кэш L1–кэш L2 или кэш L2 – оперативная
память) системы памяти;
-
выбором информации, которую можно удалить из верхнего уровня
при необходимости занесения в него новой информации и отсутствии в нем
свободного места;
-
поддержанием соответствия между копиями одной и той же
информации, располагающейся в разных ступенях памяти.
Последнее иначе называют когерентностью данных, используя аналог
физического термина.
В зависимости от конкретной архитектуры и модели ЭВМ
вышеназванные задачи могут решаться по-разному. Однако общие принципы
их решения, в целом, схожи.
Поскольку в кэш-памяти в каждый конкретный момент хранится
только часть информации, размещенной в запоминающем устройстве более
низкого уровня (для определенности, пусть это оперативная память), то при
обращении
к этому запоминающему устройству (со стороны процессора или
127