Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 118 стр.

памятью связано с большими трудностями. В такой системе возможно наличие такой
ситуации, где одновременно могут присутствовать несколько одноименных "копий" кэш-
строк с различным содержанием. Для разрешения этой конфликтной ситуации используются
специальные меры, требующие дополнительных затрат.
       При решении второй проблемы замены строк в кэш-памяти, пользуются двумя
распространенными методами.
       Первый метод базируется на стратегии FIFO ("первый пришел – первым заменяется").
При этом методе новая строка вводится на место ранее других внесенных в кэш. Реализация
этого метода основывается на введение специального счетчика, который при каждом
промахе увеличивается на единицу и его содержимое указывает, какая строка должна быть
заменена. При этом из стека удаляется строка, находящаяся в начале стека; список
смещается на единицу вперед, а новая строка вводится в конец списка. Его достоинством
является простота реализации.
       Второй метод является модификацией стратегии FIFO, использующий алгоритм LRU
(Least Recently Used) замена наименее используемой строки. При этом методе модификация
списка происходит при каждом попадании, а не при каждом промахе. Адрес строки, к
которой произведен доступ, перемещается из того места, где он находится, в конец списка,
остальная часть поднимается в начало для заполнения пробела. При промахе удаляется
строка, находящаяся в начале списка, а новая, как и в предыдущем случае помещается в
конец списка. Таким образом, удаляется та строка, на которую дольше всего не было
никаких ссылок. Этот алгоритм является одним из самых сложных способов, но он
обеспечивает большой процент попадания.

                                     Контрольные вопросы

       1. Укажите основные направления ускорения вычислений.
       2. Какие существуют типы отношений между элементами вычислительных
конструкций, образующих алгоритм? Определите свойство вложенности алгоритма.
       3. Каким образом влияют на архитектуру вычислительных систем структура
алгоритма?
       4. Определите и дайте характеристики основным классам архитектур
вычислительных систем по Флинну.
       5. Какие     механизмы     синхронизации    используются     при    построении
мультипроцессорных систем? Укажите основные их структуры.
       6. Укажите основные способы программной организации вычислительных машин и
дайте им краткую характеристику.
       7. Дайте краткую характеристику фон-неймановским машинам и укажите их
достоинства и недостатки.
       8. В чем заключается суть конвейерной обработки и как определяется оценка их по
производительности?
       9. Определите основные этапы исполнения типовой команды и укажите их функции,
выполняемые на этих этапах.
       10. Выберите небольшой набор команд и проведите их разбиение. Дайте
сравнительный анализ этого разбиения.
       11. Укажите основные факторы, влияющие на производительность конвейера.
       12. Определите основные виды зависимостей по данным и дайте им краткую
характеристику.
       13. Укажите основные аппаратные методы борьбы против зависимостей по
управлению.
       14. Какие существуют методы борьбы, устраняющие зависимости по данным?
       15. Укажите основные элементы при структурной организации микропроцессора в
виде конвейера.