MUHAMMAD AL – XORAZMIY
NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
FARG`ONA FILIALI
MUSTAQIL
ISH
Kafedra nomi;
Mavzu; Pentium 4 da kesh xotirani tashkil etish
Bajardi; Qo`shmonov Jumabek
Qabul qildi; Djalilov.M
Farg`ona – 2023 yil
Kirish.
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].
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.