Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti Telekomunikatsiya texnologiyalari fakulteti

Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi
Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
Telekomunikatsiya texnologiyalari fakulteti
411-20 guruh talabalasi
Ahadjon Karimovning


4-amaliy ishi





Topshirdi: Ahadjon Karimov


Toshkent – 2022
Mavzu: Xotira turlari, xususiyatlari va registrlar bilan ishlash
Variant: 15

15. 
    3-sath kesh xotirasi (L3)
    

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, tezkorlikni emas, uning hajmini oshirishga harakat qilmoqdalar. 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 (taktlarini) bekor o‘tkazib yuborishiga to‘g‘ri keladi.
Xotira protsessorga nisbatan qanchalik sekin ishlasa, shunchalik ko‘proq sikllar davomida protsessor uni kutib turishi kerak bo‘lmoqda.


Kesh-xotira bu to’g’ridan-to’g’ri murojaatli uncha katta bo’lmagan hamjli yuqori tezlik bilan ishlaydigan xotiradir. U kod va ma’lumotlar bo’laklarini vaqtinchalik saqlash uchun mo’ljallangan. Kesh-xotira xotira sohasining barcha adreslashlarini qamrab oladi, lekin tezkor xotiradan farqli ravishda, u dasturchi uchun ko’rinmaydi va yo’naltirilmagan.
Kesh-xotirani qurish sxemasi
Kesh-xotira vaqt va makondagi havolalar lokalligi tamoili bo’yicha qurilgan.
Kesh-kontroller (nazoratchi) TX dan ma’lumotlar va dasturiy kodlarning nusxalarini, o’lchami bitta o’qish sikliga teng bo’lgan blokni kesh-xotiraga yuklaydi. Protsessor kesh-xotiradan so’zlar bo’yicha o’qiydi.
Kesh-controller protsessorning tezkor xotiraga so’rovlarini to’xtatadi va kesh-xotirada ma’lumotlarning haqiqiy nusxasi mavjudligini tekshiradi.

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).

L3 kesh

Bu markaziy protsessor birligining barcha yadrolari o'rtasida taqsimlanadigan xotira. Joylashuviga ko'ra, u protsessorga yaqinligi va tezligi bo'yicha L2 keshidan pastroq darajada, lekin shu bilan birga u eng yuqori sig'imga ega xotira bo'lib chiqadi, shu bilan birga u hali ham tezroq. RAM xotirasi.
Bu erda ma'lumotni uchta daraja o'rtasida uzatish mumkinligi aniq bo'lishi kerak. Shunday qilib, biz transferning ikki turi haqida gapirishimiz mumkin:
Inklyuziv: ma'lumotlarning kelib chiqish keshi boshqa darajaga o'tkazilganda uning nusxasini saqlaydi.
Eksklyuziv: so'ralgan ma'lumotlar uzatilganda keshdan o'chiriladi.

Yozish jarayoni

Hozircha biz faqat axborot qidirish jarayoniga murojaat qildik. Biroq, kesh xotirasi u ham tegishli yozish jarayonini bajaradi. Biz quyida tasvirlab beramiz:
Bu jarayon juda oddiy, chunki operativ xotiraga yozish o'rniga to'g'ridan -to'g'ri kesh xotirasida amalga oshiriladi. Bu yozish operatsiyalari orqali yangilanib turganda ham, xotira turlarining o'zaro muvofiqligini ta'minlash usuli bo'lgan yozish siyosati mavjudligi tufayli mumkin. Quyidagi yozish qoidalari mavjud:
Orqaga yozish: Bu operativ xotirani yangilashni talab qilmaydi, chunki ma'lumotni kesh xotirasidan asosiy xotiraga o'tkazish kerak bo'lganda, bu ikkala xotira o'rtasidagi muvofiqlikni yo'qotmasdan ham amalga oshiriladi.
Yozish - orqali: har safar kesh chizig'i yozilganda RAMga doimiy kirishni talab qiladi. RAM xotirasi doimiy ravishda yangilanib turganda, yozish jarayonining ishlashi pasayadi.
Xulosa: Kesh-xotira vaqt va makondagi havolalar lokalligi tamoili bo’yicha qurilgan.
Kesh-kontroller (nazoratchi) TX dan ma’lumotlar va dasturiy kodlarning nusxalarini, o’lchami bitta o’qish sikliga teng bo’lgan blokni kesh-xotiraga yuklaydi. Protsessor kesh-xotiradan so’zlar bo’yicha o’qiydi.
Bajardi: Ahadjon Karimov