Введение в архитектуру персонального компьютера. Соппа И.В. - 88 стр.

      От процессора

    Тег     Строка Смещение
    00100     01       100


      4       1        4


                   0                                                          К процессору
                             19
                   1         4

                   2

                   3

                           Тег    0   1   2     3        4   5   6   7
                                                    Данные
                                              КЭШ

       Рис. 4.4. Организация двухвходового наборно-ассоциативного КЭШа

       По количеству линий КЭШа, входящих в набор, подобная архитектура может называться
2-входовой, 4-входовой и т.д.
       В случаях, когда появляются операции записи в КЭШ, данные в динамических ОЗУ не
корректируются при изменении содержимого статического ОЗУ. Если не принимать специальных
методов управления, то может нарушиться целостность хранимых данных. Существует несколько
способов обновления информации в главной памяти, гарантирующих, что любое обращение к
данным закончится возвратом в главную память нового текущего значения данных. Один из
способов носит название сквозной записи (Write Through) и предполагает наличие двух копий
данных – одной в главной памяти, а другой – в КЭШ-памяти. Каждый цикл записи процессора в
память идет через КЭШ. Это обуславливает высокую загрузку системной шины, т.к. на каждую
операцию модификации данных приходятся две операции записи. Поэтому каждое обновление
содержимого КЭШ-памяти ощутимо сказывается на работе шины. С другой стороны,
микропроцессор вынужден ожидать окончания процесса записи в основную память. Хотя следует
отметить, что в главной памяти в этом случае всегда содержатся правильные данные. Такой
способ записи используют, например, микропроцессоры 486 (SX, SX2, DX, DX2, DX4), за
исключением изделий Cx486DX и Cx486DX2 фирмы Cyrix.
       Способ сквозной записи может быть усовершенствован введением использования
операции с буферизацией. Данный метод носит название метод с буферизированной сквозной
записью (Buffered Write Through). В этом случае микропроцессор начинает отрабатывать новый
тактовый цикл прежде, чем завершится операция записи в главную память. Данный метод
результативен, когда любой запрос записи, за которым следует запрос чтения, заканчивается
удачным обращением к КЭШу, иначе микропроцессор какое-то время должен ждать.
       Существует еще один метод, который носит название метода обратной записи (Write
Back). При использовании этого метода цикл записи микропроцессора происходит сначала в
КЭШ-память, если там присутствует адрес приемника. Если адреса приемника в КЭШ-памяти нет,
то информация записывается непосредственно в память. Содержимое основной памяти
обновляется только тогда, когда из КЭШ-памяти в нее записывается полный блок данных, т.е.
строка КЭШа. Таким образом, при обращении за данными контроллер КЭШ-памяти проверяет бит
признака, если этот бит установлен (т.е. содержимое блока было изменено), то данные могут быть
переписаны в главную память. Преимуществом данного метода является намного меньшая
загрузка системной шины, потому что на ней выполняется меньше циклов записи. Описанный