-darajali kesh (L1) - O‘zbekiston Respublikasi Raqamli texnalogiyalar vazirligi Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent...

|
O‘zbekiston Respublikasi Raqamli texnalogiyalar vazirligi Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
|
bet | 2/2 | Sana | 15.05.2024 | Hajmi | 1,16 Mb. | | #235241 |
Bog'liq 1710787251 (1)1-darajali kesh (L1): 1-darajali kesh xotirasi yoki ichki xotira kompyuter protsessoriga birlashtirilgan va bir xil tezlikda ishlaydi. Ushbu kesh ikki qismga bo'linadi, ulardan biri ko'rsatmalarni saqlash uchun javob beradi, ikkinchisi esa ma'lumotlarni.
2-darajali (L2) kesh: ma'lumotlar va fayllarni saqlaydi. Uning javob tezligi 1-darajali keshdan biroz pastroq, u bo'linmaydi va undan foydalanish ko'proq kompyuter dasturlariga yo'naltirilgan.
3-darajali (L3) kesh: L1 va L2 da bo'lmagan ma'lumotlar va ko'rsatmalarga kirishni tezlashtiradi. Uning javob tezligi L2 dan past va hozirda u kamdan-kam ishlatiladi, ammo uning javob berish qobiliyati asosiy xotiradan yuqori.
Ma’lumotlarni kesh-xotiraga yozishning ikkita asosiy usuli mavjud:
1.write-back usuli (teskari yozish) – ma’lumotlar birinchi navbatda keshga, so’ngra ba’zi bir shartlar paydo bo’lganda TSQga yoziladi.
2.write-through usuli (boshidan oxirigacha yozish сквозная запись) – ma’lumotlarni yozish bir vaqtning o’zida xam TSQ da va xam keshda amalga oshiriladi.
Kesh xotirani tashkil etish usullari quyidagilarni o’z ichiga oladi:
• Kesh-xotirasiga asosiy xotira adreslarini tasvirlash algoritmi.
• Kesh-xotiradan asosiy xotiraga ma’lumotlar va ko’rsatmalarni yozish algoritmi.
• Kesh-xotiradagi satrlarni almashtirish algoritmi.
• Kesh-xotira o’lchami.
• Kesh-xotiradagi satrlar uzunligi
Xotirani joylashtirishning birinchi darajasi eng tezkor hisoblanadi va prosessor chipidagi kristallida joylashtiriladi. Saqlanadigan axborotning hajmi bo’yicha birinchi daraja ikkinchi va uchinchi darajalarga nisbatan sezilarli darajada. Asosiy xotiraning bosh sig’imi ikkinchi darajali joylashtirishga to’g’ri keladi. Ikkinchi darajadagi xotiraning chiplari ona platada joylashadi va kompyuterning ichki xotirasi toifasiga kiritiladi.
Yana bir manzillashtirilmaydigan ichki prosessor xotirasi stek xotirasi hisoblanadi, hatto ba’zan stek xotirasi sifatida OXQ asosiy xotira adreslarining ajratilgan zaxirasi ishlatiladi. Prosessorning dastlabki modellarida stek xotira prosessorning ichki registrlarini to’plash orqali bajarilgan, ya’ni o’rnatilgan bog’lama vazifasini o’tagan. Keyingi modellarda stek xotira FIFO (First In First Out) va LIFO (Last In First Out) ish tartibidan birida ma’lumotlarni vaqtincha saqlash uchun mo’ljallangan operativ xotiraning qismi sifatida tashkil etilgan.
Stekli xotirada xonalar bir o’lchamli massivni tashkil etadi, unda qo’shni xonalar bir-birlari bilan bog’langan. Stekning sig’imi uncha katta emas, shuning uchun u kompyuterlarning texnik ko’rsatgichida odatda ko’rsatilmaydi.
“Birinchi kelganga – birinchi xizmat ko’rsatiladi” (FIFO) stek xotira turida alohida kirish va chiqish mavjud (9.4,a-rasm). Stek bir tomondan to’ldiriladi, bunda so’z bu xonalarga kelish navbati bo’yicha yoziladi. Navbatdagi so’z kelganida avvalgi barcha yozilganlar tartibni o’zgartirmagan holda chiqish tomonga bir o’ringa suriladi. Shunday qilib, stekka yozilgan har bir so’zning o’rni stekning to’lishi bo’yicha N-1 dan 0 gacha o’zgaradi (masalan, stekning hajmi 16 xonalarga teng bo’lsa, u holda birinchi yozilgan so’z 15 dan 0 gacha barcha o’rinlarni bosib o’tadi). Stekning bunday turi yuqoridan pastga turtish steki deyiladi va ko’proq navbat ro’yxati sifatida ma’lum. U alohida kichik dasturlarning bajarilish navbati qat’iy belgilangan murakkab dasturlarni bajarilishida ishlatiladi. Bu masalan, boshlang’ich yuklash dasturini qat’iy ma’lum ketma-ketlikda operasion tizim kompyuterni ishga tushirishiga tayyorlaganida start dasturlari navbatini ishga tushirishda zarur bo’ladi.
Kesh-xotira liniyalari hamji : Liniya o’lchami kamida xotira kanalining kengligida bo’lishi kerak. Katta o’lcham - ketma-ket murojaatda xotira kanalidan yanada samarali foydalanish bilan birga keshning «assotsiativligi»va liniyalar sonini kamaytirishga imkon beradi . Shu bilan birga katta o’lcham ixtiyoriy murojaat uchun xotira kanalidan yanada samarali foydalanish to’ldirishni xotiraga bitta tranzaksiyada bajarish mumkin.
Keshlash assotsiativligi arxitekturasi uchun quyidagi asosiy variantlarni o’z ichiga oladi: To’g’rida-to’g’ri tasvirlangan kesh ya’ni TSQning ma’lum bir sohasi uchun keshning aniqlangan ma’lim bir sohasi javobgar To’liq assiotsiativ kesh – ya’ni keshning ixtiyoriy sohasi TSQning ixtiyoriy sohasi bilan bog’lanishi mumkin va Aralash kesh (assotsiativ-to’plami) .
Buyruqlar va ma’lumotlarni qanday saqlanishiga qarab kesh-xotiraning ikki xil turi mavjud. Buyruqlar ham, ma’lumotlar ham birgalikda saqlanadigan kesh-xotira birlashtirilgan kesh-xotira deb ataladi .Buyruqlar alohida, ma’lumotlar alohida saqlanadigan kesh-xotira esa alohida ajratilgan kesh-xotira deb ataladi. Hozirgi kompyuterlarda ko‘proq alohida ajratilgan kesh-xotiradan foydalanilmoqda. Kesh-xotirani qo‘llashning – bir, ikki va uch sathli variantlari mavjud. uch sathli kesh-xotiraga ega bo‘lgan tizim keltirilgan.
Birinchi sath kesh-xotirasi (L1) markaziy protsessor ichida joylashgan bo‘lib, u buyruqlar uchun (L1-I) va ma’lumotlar uchun (L1-D) mo‘ljallangan odatda 16 dan 256 Kbayt gacha xajmga ega bo‘lgan alohida ajratilgan kesh-xotiradan iboratdir. Protsessor yonida u bilan bitta blokda joylashgan ikkinchi sath keshxotirasi (L2) esa, 512 Kbayt dan 1 Mbayt gacha xajmga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan, buyruqlar ham, ma’lumotlar ham birgalikda saqlanadigan, birlashtirilgan kesh-xotiradan iborat bo‘ladi. Uchinchi sath kesh-xotirasi protsessor joylashgan plataga o‘rnatilgan bo‘lib, u bir necha megabayt xajmga ega bo‘lgan statik tezkor xotira qurilmasidan (TXQ) iborat bo‘ladi .
Operativ xotirani kesh xotiraga moslashtirishdan oldin, operativ xotiraning qanday bo'luvchilarda joylashganligi va uni qanday qo'llashni kuzatib chiqamiz. Operativ xotiralar bir qator ma'lumotlarni tez vaqt ichida kiritish, o'qish va o'chirish qobiliyatiga ega bo'lgani uchun, ularga moslashtirish muhimdir. O’rganishlarimiz natijasida shuni ko’rishimiz mumkinki, Quyidagi usullar operativ xotirani kesh xotiraga moslashtirishga yordam berishi mumkin:
1. Segmentatsiya: Operativ xotirani keah xotiraga moslashtirishning bir qismi uning bo'luvchilarda joylashganligini tushuntiradi. Ma'lumotlar qisqa bo'luqqa bo'linadi va ulardagi bog'liq bo'lgan ma'lumotlar bir biri bilan yopiladi. Bu, ma'lumotlar o'qish va yozish tezligini oshirishi mumkin.
2. Virtual xotiralar: Virtual xotiralar kompyuter tizimi operativ xotirasi kengaytmasini oshirishga yordam beradi. Virtual xotiralar kompyuterning asliy xotirasidan ma'lumotlarni yuklab turishi mumkin va operativ xotirani keah xotiraga moslashtirishda yordam beradi.
3. Qanday bo'luvchilarda joylashganligi: Operativ xotirani keah xotiraga moslashtirishda e'tibor qilinadigan amaliyotlardan biri ma'lumotlarni qanday bo'luvchilarda joylashganligini o'rganishdir. Bu, ma'lumotlar qayta to'planganing va o'qish/yo'q o'qish operatsiyalarini tezlashtiradi.
4. O'chirish: Ma'lumot qolgan joylarda ochishga tayyor bo'lganda avvalgi sifatli ma'lumotlar o'chirilmay qolaveradi (bu avvalgi ma'lumotlardan foydalanganlar uchun muhimdir). O'chirilgan ma'lumotlar sonini tezlashtiruvchi algoritmlar foydalanish bilan operativ xotirani saqlashni kengaytirish mumkin.
5. Kompressiya: Ma'lumotlar o'lchamini kichiklashtirishning turli usullari ma'lumotlar bazasini kengaytirish jarayonida yordam beradi. Bu, operativ xotirani keah xotiraga moslashtirishda foydalaniladigan kengaytmaning o'lchamini kamaytirishga yordam beradi.
Operativ xotirani kesh xotiraga moslashtirish usullari ma'lumotlar tizimining faoliyatini davom ettirish va o'zgarishlarga moslashtirish maqsadida yaxshi ko'rgan bo'lsa-da, har bir muammot va talablar uchun mos kengaytma belgilash talab etadi. Ma’lum talablarning uyg'unligiga qarab, kerakli usulni tanlash bizga operativ xotirani kesh xotiraga moslashtirishda yordam beradi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 6-е. издание. СПб.: Питер, 2013.
2. Z.Z.Miryusupov, J.X.Djumanov. «Kompyuter arxitekturasi».
/TATU. 144 bet. Toshkent, 2017
Internet saytlari.
1.www.intuit.ru
2.http://tuitfiles
3.http://www.kgtu.runnet.ru
4.http://www.piter.com
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
O‘zbekiston Respublikasi Raqamli texnalogiyalar vazirligi Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
|