O’zbekiston respublikasi raqamli texnologiyalar
Vazirligi
Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent
Axborottexnologiyalari universiteti
Farg’ona filiali
“Kompyuter injiniring” fakulteti
Kompyuter injiniringi yo’nalishi
“Kompyuterni tashkil etilishi”
fanidan
Mustaqil ish
Mustaqil ish Mavzu: Pentium 4 da kesh xotirani tashkil etish
Guruh:712-21
Topshirdi: Mamatyusupov X.
Tekshirdi: Djalilov M. L.
Farg’ona-2023 yil
Mustaqil ish Mavzu: Pentium 4 da kesh xotirani tashkil etish
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.
Dostları ilə paylaş: |