Kesh xotira, kesh xotira vazifalari va darajalari, asosiy xotira bilan o`zaro aloqasi Reja

Kesh xotira, kesh xotira vazifalari va darajalari, asosiy xotira bilan o`zaro aloqasi
Reja:

1. 
   Kesh xotiraning vazifalari
   
2. 
   Kesh xotira darajalari, asosiy xotira bilan o‘zaro aloqasi
   

Kalit so’zlar: Kesh xotira, ichki xotira, kesh xotira darajalari, xotiraning adreslari, asosiy xotira.

1. 
   Kesh xotiraning vazifalari
   

Kesh xotira - bu protsessorga ma’lumotlarga yuqori tezlikda murojaat va foydalanish imkonini ta’minlaydigan hamda tez-tez ishlatib turiladigan kompyuter dasturlari, dasturiy ilovalarni va ma’lumotlarni vaqtinchalik saqlaydigan kichik hajmli kompyuter xotirasi hisoblanadi. U faqat kompyuter faol (yongan holatda) ma’lumotlarni saqlab turadi, ya’ni buffer sifatida. Mavjud kesh xotirasini imkoniyati kengaytirish qurilmani qimmatlashishiga olib keladi, aslida kompyuterdagi eng qimmat element kesh xotirasi hisoblanadi. Bu qurilma xotiraga bo’ladigan murojaat vaqtlarini kamaytishdan iborat.
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‘ladi.

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. 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.
Kesh xotira ikki qismdan tashkil topadi: Katalog (Directory) va ma’lumotlar kanali (Data Line). Directory – adreslarni o’zida saqlasa va Data Line ma’lumotlarni o’zida saqlaydi. Saqlangan ma’lumotlar keyinchalik Directory tomonidan adreslanadi. Maqsadga ko’ra kompyuterda narxi va vazifalariga bo’gliq ravishda turli xotira qurilmalaridan foydalaniladi. CPU ma’lumot uchun so’rov yuborganida birinchi navbatda Kesh xotirani tekshiradi, agar keshda bo’lsa CPUga taqdim etiladi aks holda qo’shimcha xotiradan yuklab olinadi. Bu jarayonlar kesh controller tomonidan amalga oshiriladi. Shuningdek, xotiraga yozish va o’qib olish jarayoni xotira controller tomonidan amalga oshiriladi.

Kesh xotirada saqlanadigan ma’lumotlar takroran foydalanish talab etilgan hollarda ma’lumotlarga tezkor murojaat qilishni ta’minlash maqsadida saqlanadi. Veb site yoki ilovalarga tezkor kirishni amalga oshirish yuqoridagi holatga misol bo’ladi oladi. Ammo, ma’lumotlar keshda saqlanib qolishi natijasida, kesh xotirani keyingi ma’lumotlarni tezkor yuklash jarayoniga ta’sir ko’rsatadi.

Keshni boshqarish vositalari so’rovni uch qismga bo’lish orqali ishlaydi: yorliq (tag), indekslar to’plami (set index) va ma’lumot indekslari (data index).
Set index - kesh xotirasining mos keladigan satrini topish uchun ishlatiladi. Yaroqli bit taqdim etilsa u faol deb qaraladi va tag taqqoslanadi. Har ikkla holat muvafaqqiyatli bo’lsa, bit olinadi va Cache Hit deyiladi, aks holtda Cache Miss deyiladi.