|
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
Kompyuterni tashkil etilishi fanidan
Mustaqil ish
Mavzu: Pentium 4 da kesh xotirani tashkil etish.
Bajardi: CAO013 – guruh talabasi
Nurmatov Shukrullo
Toshkent -2020
Protsessorlar har doim xotiraga nisbatan tez ishlagan. Protsessorlar ham, xotira ham parallel ravishda takomillashtirilib kelinmoqda. Konveyerli va superskalyar arxitekturali, unumdorligi juda katta bo‘lgan protsessorlar ishlab chiqarilmoqda. Xotira qurilmalarini ishlab chiqaruvchilar esa birinchi galda, uning hajmini oshirishga harakat qilmoqdalar, tezkorligini emas. Shuning uchun ham protsessorlar va xotiralarning ishlash tezliklari orasidagi farq yana ham kattalashmoqda. Tezliklarning bunday farqlari tufayli, protsessor xotiraga unga kerakli so‘zni o‘qib olish uchun murojaat qilganida, bir nechta mashina sikllarini bekor o‘tkazib yuborishiga to‘g‘ri kelayapti. Xotira protsessorga nisbatan qanchalik sekin ishlasa, shunchalik ko‘proq sikllar davomida protsessor uni kutib turishi kerak bo‘layapti.
Bu muammoni hal qilishning bir nechta yo‘llari mavjud ekan. Shulardan biri, uncha katta bo‘lmagan hajmga ega, ammo nisbatan ancha tez ishlaydigan, protsessor bilan asosiy xotira orasida joylashgan xotiradan foydalanish ekan (2.6-rasm). Bunday xotira kesh-xotira deb ataladi («cacher» - fransuz tilida «yashirish» degan so‘zni anglatadi). Kesh- xotirada dastur tomonidan ko‘p ishlatiladigan so‘zlar yoki asosiy xotiraning ma’lum bir qismi saqlanadi. Asosiy xotiraning bu qismi, o‘sha paytda ishlayotgan dastur tomonidan ko‘proq foydalanilishi mumkin bo‘lgan qismi bo‘ladi. Bu lokallik tamoili deb ataladi (rus tilida – принцип локальности).
Buyruqlar va ma’lumotlarni qanday saqlanishiga qarab kesh- xotiraning ikki xili mavjud. Buyruqlar ham, ma’lumotlar ham birgalikda saqlanadigan kesh-xotira birlashtirilgan kesh-xotira deb ataladi (rus tilida - объединенная кэш-память). Buyruqlar alohida, ma’lumotlar alohida saqlanadigan kesh-xotira esa alohida ajratilgan kesh-xotira deb ataladi (rus tilida - разделенная кэш-память). Hozirgi kompyuterlarda ko‘proq alohida ajratilgan kesh-xotiradan foydalanilmoqda [16,17,28].
2.6-rasm. Kesh-xotira joylashgan o‘rni.
Kesh-xotirani qo‘llashning – bir, ikki va uch sathli variantlari mavjud. 2.7-rasmda 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 64 Kbayt gacha xajmga ega bo‘lgan alohida ajratilgan kesh-xotiradan iboratdir. Protsessor yonida u bilan bitta blokda joylashgan ikkinchi sath kesh-xotirasi (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 (rus tilida – статическое оперативное запоминающее устройство - ОЗУ).
Statik TXQ dinamik TXQ dan ancha tez ishlaydi. Qoida bo‘yicha birinchi sath kesh-xotirasidagi barcha ma’lumotlar, ikkinchi sath kesh- xotirasida, ikkinchi sath kesh-xotirasining barcha ma’lumotlari esa, uchinchi sath kesh-xotirasida ham yozilgan bo‘ladi. Kesh-xotiraning bir necha xillari mavjud: to‘g‘ridan-to‘g‘ri akslantiriluvchi kesh-xotira (rus tilida – кэш-память прямого отображения) va assotsativ kesh-xotira.
Kesh-xotira — bu buferli, tez harakatlanadigan, foydalanuvchi uchun tegishli bo’lmagan xotira bo’lib, sekinroq harakatlanadigan eslab qoluvchi qurilmalarda saqlanayotgan ma’lumotlar ustidagi amallarni tezlashtirish uchun kompyuter tomonidan avtomatik ishlatiladi. Masalan, asosiy xotira bilan amallarni tezlashtirish uchun mikroprosessor ichida registrli kesh-xotira (birinchi darajali kesh-xotira) yoki mikroprosessor tashqarisida bosh platada (ikkinchi darajali kesh-xotira) tashkil etiladi. Diskli xotira bilan amallarni tezlashtirish uchun elektron xotira yacheykalarida kesh-xotira tashkil etiladi.
Shuni inobatga olish kerakki, 256 Kbayt kesh-xotira borligi SHK unumdorligini taxminan 20 foizga oshiradi.
1. Videomonitor (displey) va videoadapter tipi.
2. Printerning borligi va tipi.
3. Ixcham-disklardagi CD-ROM yig’uvchilarning borligi va tipi.
4. Modemning borligi va tipi.
5. Multimediali audio- videovositalarning borligi va turlari.
6. Matematik soprotsessorning borligi.
KESH uchun qo’llanilayotgan xotira o’z berilganlarini saqlash uchun maydon, satr xolatini yorituvchi satr xolatini ko’rsatuvchi (bo’sh, bo’sh emas, to’ldirish uchun va x.k.) ga bo’linadi. Asosan keshni tashqil etishini ikki xil sxemasi mavjud: turidan turi ifodalash(direct morred), qaysiki xotira xar bir adresi keshlanadi faqat bitta qator bilan (bu xolda satr nomeri adresni kichik razryadlari bilan aniqlanadi va assotsativ bolangan-n tip (n-way associative)), qaysiki bitta yacheyka adresi bir nechta qator bilan keshlanishi. Assotsiativ kesh ancha yuqori.486 va undan yuqori protsessorlar yana 8 -16 kb xajmli ichki (Internal) KESHga ega. U bundan tashqari Rrimary (birinchi) yoki LI (Level 1- birinchi satr. U tashqi (Externol 1) dan tashqari ikklamchi yoki L2. Ko’pchilik mikrop-rotsessorlarda ichki KESH turidan yozish sxemasida, Pentium dan va yangi 486 (Intel R 24) va oxirgi DX4 - 100, AMD DX4 - 120, 5x 86) larda u qoldirilgan yozuvda ishlashi mumkin.
Ikkinchi xol sistema platadan maxsus yordamga muxtoj, bu yordam xotira va KESH o’rtasidagi moslikni taominlash uchun zarur. Pentium Rrr protsessori bundan tashqari tiqilgan ikkinchi satx KESH (256 yoki 512 kb xajmli) ga ega.
386 platalarida tashqi KESH bo’lib, xajmi 128 k bayt, 486 uchun 128,. . . 256 gacha, Pentium uchun esa 256 . . . k bayt 386, 486 va Pentium dan oldingi platalarda KESH asinxron SRAM mikrosxemada yiilgan. Xozir oxirgi Komppyuterlarda konveyir KESH qo’llanilmokda. Ular RB SRAM mikrosxemada yiilgan. Uni ikkinchi nomi sinxron KESH deyiladi. Sinxron KESH larni asosiy xotira bilan birga qo’llanishi informatsiya almashinuvini taxminan 15% gacha tezlashtiradi. Lekin bu tezlanish faqat katta xajmdagi informatsiyalarni uzatishdagina sezilarli bo’ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
