Mikroprotsessorlar va mikroehm asoslari

X o t i r a n i k e s h la s h
Z am onaviy 32-razryadli protsessorlar arxitekturasi xotirani keshlash bir qancha 
usuilarini o ’z ichiga oladi: kesh tops hirig’ining ikki holati va m a ’lumotlar (11 Cache 
va 12 Cache). Barch a keshlash mexanizm lari tiniq b o ’iib tadbiqiy program m a va 
keshlash ruxsat etilgandan s o ’ng ular o ’zlaridan topshiriqlar oqimi va m a ’lumotlami 
aniq program mali boshqaruv talabisiz o ’tkazadi. Biroq keshlash mexanizmlarini 
o ’ziga xosligini bilish kodni optimalla shda q o ’I keladi. Protsessorlarni kesh xotirasi, 
boshqa protsessor yoki shina kontrollerlari tashqi foydalanuvchi bilan muloqoti 
hisobga olgan hold a quriladi. Protsessorlar ichki kuzatish qurilm alariga ega va 
interfeys apparatlari orqali o ’z keshini kuzatadi. Kesh m a ’lumotlari v a asosiy 
protsessor xotirasi uchun kuzatish sikli tuziladi. (S noop Cucle yoki Inquire Cucle), 
initsializatsiyalangan sistema bilan. Bu sikllarda tashqi o b ’ektlardan murojaat 
b o ’lganda protsessor talab qilingan j o y o ’z keshi orqali aniqlanadi. Agar kerakli joy 
(massiv) k o ’rinsa, unda va tashqi e ’tiborga b o g ’liq.
Protsessorlar keshi Pentium dan bosh lab M E S E protokolini q o ’llaydi, ularni 
holatlarini aniqlash b o ’yicha nom langan. M (M odified) E (Exclusive), S (Shar ed) va I 
(Involid).
Birlamchi kesh topshiriqni “ SI” qis m ida protokoli am al ga oshiradi, agar u 
yozuvi am alga oshirm ay atgan bo'lsa, qato rnin g holati har bir protsessor uchun 
keyingi berilgan holatlar b o ’yic ha aniqlanadi:
M -holat uchun, qator (strona) shu protsessor keshida bor va modifikatsiyalangan 
y a 'n i asosiy xotira m a ’Iumotlaridan farqlanadi. Bu qato rga yozish tashqi muloqat 
siklini generatsiya qilishga olib kelniaydi:
E-holat 
uchun, 
faqat 
bu 
protsessorlarni 
keshida 
qato r 
bor, 
lekin 
m odifikatsiyalanm agan (uni asosiy xotiradagi nusxasi haqiqiy); yozuv uni tashqi 
muloqat sikli b o 'lm a g a n d a ham M-holatga o ’tkazadi.
S-holati uchun, shu protsessor xotirasida qato r bor va patnetsiai hold a boshqa 
protsessor keshlarida ham b o ’lishi mum kin , hotirada haqiqiy nusxasi bor; yozuv unga 
o ’tkinchi yozuv orqali asosiy xotiraga o'tk aziladi, bu boshqa keshdagi shu qatorlarni 
nullashuviga olib keladi.
l-holat uchun qator kesh hotirasida y o ’q, uni o ’qilishi qatorni to ’ldirish sikli 
generatsiyasiga olib kelishi mum kin . Y ozuv unga ost b o ’ladi va tashqi shinaga 
chiqadi.
Kesh instruktsiyasida berilgan xotiraga yozishni protsessor boshqarib, nazorat 
qilib turadi. Bosh qaruv fizik adreslar miqyosida olib boriladi va qator tushishi 
natijasida nullanadi.
Oltinchi avlod protsessorlarida “tartibsizligi” “spekulyativligi” bilan xotiraga 
murojaat qilish turli effekti oshirish usullari bilan am alga oshiriladi. Keshlash
74

---

im koniga qarab xotirani quyid agicha turkum lash mum kin :
- Uc (U ncaheable ) kesh lan may digan xotira. Protsessorga barcha yozish va 
o ’qish b o ’yic h a b o ’lgan murojaatlar programmali kodda berilgan ketma-ketlikda 
bajariladi va siste m a shinasiga chiqadi.
- Kombinatsiyala nuvchi yozuvli xotira, xotira WC (Write Combining). 
Keshlanm ay dig an yozuvli xotira, xotira kogerentli protokol shinasi tomonidan 
q o ’Ilanilmaydi.
- O ’tkazuvchi yozuvli xotira W T (Write-through). Keshlanuvchi xotira, h a m m a
yozuv amallari keshda k o ’rinadi va sistema shinasiga chiqadi.
- Teskari yozuvli xotira WB (Write-Back). K eshlanuvchi xotira, barcha o ’qish - 
yozish amallari faqat kesh-xotirasi orqali bajariladi.
- H im oyalangan yozuvli xotira (Write-protected). Keshlanuvchi xotira. Oqish 
operatsiyalari kesh tom onid an bajariladi va xatolar qatorlarni t o ’Iishiga olib keladi.
Protsessor imkoniyatidan kelib chiqib keshlash usullari q o ’llaniladi. Baza usuli 
varaq adreslash atributlari tomonidan boshqariladi. A gar protsessorda M TR R yoki 
RAT 
registrlari 
b o ’lsa, ju d a takom illashgan 
usullar 
shu 
registrlar 
orqali 
programmalashtiriladi.