1. ESCUELA : PONENTE : BIMESTRE : Arquitectura de Computadores CICLO : CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN I BIMESTRE Ing. Greyson Alberca Prieto Octubre – Febrero 2009
2. Organizaci ón y Arquitectura de Computadores CAP ÍTULO III “ MEMORIA” Capítulo III Arquitectura de Computadores
16. LECTURA DE UNA CACHE Capítulo III Arquitectura de Computadores CPU genera dir ¿Está en cache? Leer dato y pasar a CPU Continuar Acceso a Mp para obtener dato Asignar bloque en cache Copiar bloque en cache Pasar dato a CPU
Es la forma de localizar la informaci ón en memoria. L ín eas de datos de entrada y salida del m ód ulo de memoria,
Acceso secuencial (SAM: Sequencial Access Memory). Se emplea por ser de gran capacidad de almacenamiento, por ejemplo, cintas de audio . Es una memoria lenta. Acceso directo (DAM: Direct Access Memory). Es una memoria en la que primero se produce un acceso directo y luego uno secuencial. Acceso aleatorio (RAM: Random Access Memory). Igual tiempo de acceso menos directo siempre. Acceso asociativo (CAM: Content Addressable Memory). Modo de acceso por contenido y funciona de la siguiente forma: se busca en toda la memoria al mismo tiempo y ,cuando se encuentra lo que buscamos, se da la direcci 溶 donde se ha encontrado como, por ejemplo, en redes neuronales.
Para medir el rendimiento se utilizan tres par � etros: Tiempo de Acceso (TA). Según el tipo de memoria que se trate tendremos dos tipos de TA: Si se trata de una aleatoria como la RAM: tiempo que transcurre desde el instante en el que se presenta una dirección a la memoria hasta que el dato, o ha sido memorizado, o está disponible para su uso (es decir, desde que doy la dirección hasta que L/E en memoria). · Si es otra memoria como la CAM o la SAM: tiempo que se emplea en situar el mecanismo de L/E en la posición deseada, es decir, tiempo que tarda en el registro. · Tiempo de Ciclo de memoria (TC). Tiempo que transcurre desde que se da la orden de una operación de L/E hasta que se puede dar otra orden de L/E porque sino NO le da tiempo a responder y crearía un tiempo muerto que nos interesa que sea lo menor posible
Alterabilidad. Esta propiedad hace referencia a la posibilidad de alterar el contenido de una memoria, las hay de lectura s 様 o o de lectura / escritura. Memorias ROM (Read Only Memory) y RWM (Read Writable Memory). � Permanencia de la informaci 溶 . Relacionado con la duraci 溶 de la informaci 溶 almacenada en memoria: � Lectura destructiva. Memorias de lectura destructiva DRO (Destructive Read Out) y memorias de lectura no destructiva NDRO (Non Destructive Read Out). � Volatilidad. Esta caracter 痴 tica hace referencia a la posible destrucci 溶 de la informaci 溶 almacenada en un cierto dispositivo de memoria cuando se produce un corte en el suministro el 残 trico. Memorias vol � iles y no vol � iles. � Almacenamiento est � ico/din � ico. Una memoria es est � ica SRAM (Static Random Access Memory) si la informaci 溶 que contiene no var 誕 con el tiempo. Una memoria es din � ica DRAM (Dynamic Random Access Memory) si la informaci 溶 almacenada se va perdiendo conforme transcurre el tiempo; para que no se pierda el contenido habr � que recargar o refrescar la informaci 溶 .
Originalmente es el nombre del nivel de la jerarquía de memoria entre los registros y la memoria principal Hoy en d ía es cualquier memoria gestionada para aprovecha la localidad de los accesos Ej.. Cache de disco
Ejemplo: si un bloque se encuentra en la cache, debería estar en un lugar específico.
Los w bits menos significativos identifican una sóla palabra. La mayoría de los s bits significativos especifican un bloque de la memoria. Los s bits significativos se distribuyen en un campo de línea r en la cache y en una etiqueta de s - r (los más significativos). Los w bits menos significativos identifican cada palabra dentro de una bloque de un Bloque de memoria principal. Los s bits restantes indican uno de los 2^s bloques de memoria Principal. La l ógica de la chache interpreta los s bits como una etiqueta d s-r bits(parte) Mas significativa y un campo de línea de r bts, con el que se identifica una de las m=2 ^r l íneas de cache. Con el uso de una parte de la direccion como número de línea Proporciona una asignación unica de cada bloque de memoria principal en la cache
Línea que le corresponde al bloque-ALGORITMO PALABRA Los w bits menos significativos identifican una unica palabra o byte del bloque de memoria principal. Es decir es El desplazamiento de la palabra dentro de su bloque. Los bits b restantes de la direcci ón indican uno de los 2^b bloques de memoria principal Como todos los bloques de memoria principal no caben la las L línea de cache, esta interpreta esto b bits como Una composición de dos campos: línea y etiqueta LINEA La línea en la que debe ubicarse o localizarse un bloque de memoria principal Esta formado por los r bits menos significativos de los b bits de mayor peso de la dirección e Indica una de las L líneas de cache pues 2^l(ele)= L Hay muchos bloques a los que les corresponde la misma línea de cache; los restantes b-l bits los de mayor peso de la dirección indica a cuantos bloques le corresponde la misma línea de cache ETIQUETA Lo que va a diferenciar a todos los bloques a los que le corresponda la misma línea son los b-l o (s-r) bits de mayor peso Una línea de caché corresponde a varios bloques estos bloques tendrán un etiqueta distinta. Cuando la CPU realiza un lectura la dirección se divide en tres campos. Tomando los b bits del campo de bloque se obtiene el número de bloques de la memoria principal Si la l ínea no está ocupada se trae el bloque desde memoria principal a esa línea con la palabra w de menor peso de la dirección se obtiene la palabra dentro del bloque En una referencia posterior, q se compruebe q el bloque referenciado est á en la cache Si la entrada correspondiente está ocupada, hay q comprobar si el bloque d esa entrada es el q corresponde a la dir q se está referenciando Comprobar que el campo de etiqueta de la direcci ón es igual a la etiqueta de la línea q corresponde a ese bloque Si no es así habrá que traer el bloque de memoria y sustituir al que estaba en esa línea -problema
Todas las etiquetas de líneas se examinan para buscar una coincidencia. La búsqueda de cache es costosa.