Kesh xotira - Multimediyali kompyuterlarning texnik ta’minoti

|
Multimediyali kompyuterlarning texnik ta’minoti
|
bet | 8/24 | Sana | 30.01.2024 | Hajmi | 2,87 Mb. | | #148699 |
Bog'liq Maqsadi va vazifalari
Kesh yoki kesh xotira deb kompyuter dasturlari va qurilmalari uchun ko’p kerak bo’ladigan ma’lumotlarni saqlash uchun ajratilgan maxsus joyga aytiladi. Kesh xotira nima uchun kerak? Ma’lumki, protsessor tezkor xotirada (RAM) saqlanadigan ma’lumotlar bilan ishlaydi. Biroq, operativ xotira va protsessorning ishlash tezligi bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi: agar protsessor RAM bilan to’g’ridan-to’g’ri aloqa qilsa (ma’lumotlarni o’qish yoki yozish uchun), unda aksariyat hollarda u ma’lumotlarni o’qib yoki yozib bo’lingunga qadar ishlamay bekor kutib turadi. Bu esa yuqori tezlikda ishlaydigan protsessorlarni ish samaradorligini tushirib yuboradi. Bu muammoni hal qilshning yagona yo’li bu tezkor xotira bilan markaziy protsessor orasiga xajmi uncha katta bo’lmagan (164Kb), lekin ularga murojaat qilish tezkor xotiraga murojaat qilishdan o’nlab, yuzlab va minglab marotaba tezroq bo’ladigan hotira joylashtirishdir. Bunday xotira kesh xotira deb nomlangan. Aslida, tezkor xotira ham o’z navbatida kesh xotira hisoblanadi. Chunki u markaziy protsessor bilan qattiq disk orasidagi joylashadi.
Markaziy protsessor ma’lumotlarni diskdan tezkor xotiraga yozib olib keyin ishlaydi. Shu ma’noda tezkor xotira ham kesh xotira hisoblanadi.
Barcha dasturlar, web-brauzerlar, audio va video pleerlar, ma’lumotlar bazasini boshqarish tizimlari, operatsion tizimning tashkil etuvchilari va instrumentlar o’zlarining kesh-xotiralariga ega bo’ladi. Hozirgi zamonaviy markaziy protsessorlar L1, L2 va L3 deb nomlanuvchi uch darajali kesh xotiralarga ega bo’ladi. Ular apparat modullari shaklida mikroprotsessor bilan birga bir kristalga joylashtirilgan. Bunda L1-darajali kesh xotira eng kichik (32-64Kb) hajmga ega bo’lgan tezligi juda yoqori bo’lgan xotira hisoblanadi. U markaziy protsessor bilan bir xil chastotada ishlaydi, yani tezligi boshqa darajalardan ancha katta. L2 - darajali kesh xotira tezlik va sig’imi bo’yicha o’rtacha pozitsiyani egallaydi. Uning sig’imi 128 Kbdan 12 Mb gacha bo’ladi. L3 - darajali kesh xotiraning xajmi eng katta (40 Mb gacha), lekin tezligi eng kichik bo’lgan xotira hisoblanadi.
Endi keshning ishlash prinsipini ko’rib chiqaylik. Kesh xotira kesh-kontroler va keshning o’zidan iborat. Kesh-kontroller (boshqaruvchisi) kesh xotiraning ishini boshqaradi, ya’ni u kerakli ma’lumotlarni tezkor xotiradan (RAMdan) yuklaydi va kerak bo’lganda protsessor tomonidan o’zgartirilgan ma’lumotlarni RAMga qaytaradi. Arxitektura jihatidan, kesh-kontroller markaziy protsessor va tezkor xotira (RAM) o’rtasida joylashgan (1.11-rasmga qarang). Kesh-kontroller markaziy protsessorning tezkor xotiraga yuborgan so’rovlarini qabul qilib olib, so’ralgan ma’lumotlarning keshda mavjud yoki yo’qligini aniqlaydi. Agar bunday nusxa bo’lsa, unda bu "keshga tegish" (cache hit) deb ataladi. Bu holda ma’lumotlar keshdan juda tez olinadi (RAM-ga qaraganda tezroq). Agar keshda talab qilinadigan ma’lumotlar bo’lmasa, unda ular "keshga tegmaslik" (cache miss) deb ataladi.
Bunday ma’lumotlarni olish uchun ma’lumot so’rovi tezkor xotiraga yo’naltiriladi.
1.11-rasm. Kesh xotiraning tuzilishi va joylashishi
|
| |