Mavzu: Kesh xotira va uning ishlash prinspi. Reja: Kesh xotira. Xotirada texlik muammosi

Xotirada texlik muammosi
Protsessorlar xotira qurilmalariga nisbatan ancha tez ishlaydi. Lekin protsessorlar va xotira qurilmalari parallel ravishda takomillashayotganiga qaramasdan bu tafovvut saqlanib qolmoqda. Protsessorlarni ishlab chiqaruvchilar protsessor tezligini yanada oshirish uchun konveyer va superskalyar arxitekturalarni ham qo`llamoqdalar. Biroq xotira ishlab chiqaruvchilari odatda xotira hajmini oshirish imkoniyatlarini ko`proq qidirishmoqda, shuning uchun xotira qurilmalarining ishlash tezligini oshirish hali ham dolzarbligicha qolmoqda. Bu tafovvut protsessor ish jarayonida xotiradan ixtiyoriy so`z (word)ni olishi uchun bir qancha siklni amalga oshirishi kerak bo`ladi. Xotira qancha sekin ishlasa axborot olish uchun protsessor shuncha ko`p vaqt kutishi va nisbatan ko`p sikllarni amalga oshirishi kerak bo`ladi. To`xtalishlarni oldini olish usullari
Ushbu masalani hal qilishning 2 xil usuli mavjud:
1-usul. Ma`lumotlarni xotiradan o`qish davomida u bilan bog`liq buyruqlarni bajarib borish. Agar qaysidir buyruq ixtiyoriy so`z (word)ni xotiradan o`qilguniga qadar ushbu so`zdan foydalanishni talab qilsa, u xolda protsessor ushbu buyruqni to`xtatadi. Xotira qanchalik sekin ishlasa, buyruqlarni to`xtatish shunchalik ko`p uchraydi.
2-usul. Bu usulda shunday kompyuterni ishlab chiqish talab etiladi-ki, unda kompilyator-dasturlar so`z (word) xotiradan o`qilmasidan avval uni ishlatmaydi va to`xtalishlarni oldi olinadi. Lekin bu oson ish emas. Odatda bu usulda to`xtalishlar apparat sathida emas balki dastur sathida amalga oshadi.
Odatda protsessor o‘zining ichida deyarli hech narsani saqlamaydi. Unda ma’lumotlarga ishlov beriladigan yacheykalar (bu «ishchi» yacheykalar registrlar deb ataladi) juda kam. Shuning uchun protsessor ishini tezlatish uchun ancha oldin (4-avloddan boshlab) keshlash texnologiyasi taklif qilingan. Kesh – bu bufer vazifasini bajaruvchi xotira yacheykalarining nisbatan katta bo‘lmagan naboridir. Umumiy xotiradan biror narsa o‘qilayotganda yoki unga yozilayotganda ma’lumotlarning nusxa (копия)si kesh-xotiraga ham kiritiladi. Agar shu ma’lumotlarning o‘zi yana zarur bo‘lib qolsa, ularni uzoqdan chaqirib olish zarur bo‘lmaydi – ularni buferdan olish ancha tezroq bo‘ladi.
Operativ xotira — bu kompyuter protsessori uchun ishchi sohadir. Unda ish jarayonida dasturlar va ma’lumotlar saqlanadi. Operativ xotira ko‘pincha ma’lumotlar va dasturlar faqat kompyuter qo‘shilganida yoki reset tugmasi bosilgunga qadar vaqtinchalik saqlash sifatida qaraladi. O‘chirilguncha yoki reset tugmasini bosguncha barcha ma’lumotlar doimiy xotiraga (asosan qattiq disklarga) o‘tguncha ish vaqti davomida sodir etiladigan o‘zgartirishlarni eslab turish vazifasini bajaradi. Qaytadan manba’ga ulanilganda saqlangan ma’lumotlar yana xotiraga yuklanishi mumkin. Operativ xotira qurilmasi ba’zan ixtiyoriy paytda kirish mumkin bo‘lgan eslab qoluvchi qurilma ham deyiladi. Bu shuni bildiradiki, operativ xotirada saqlanuvchi ma’lumotlarga murojaat qilish, ularning u yerda joylashishi tartibiga bog‘liq emas. Kompyuter xotirasi haqida gapirilganda, odatda uning operativ xotirasi, ya’ni ishlatilayotgan protsessor, avvalom bor faol dasturlar va ma’lumotlar saqlovchi xotira mikrosxemalari yoki modullari o‘ylab ko‘riladi. Xotira termini tashqi eslab qolish qurilmalariga yoki magnit tasmalari kabilarda nisbatan ham ishlatiladi. Operativ xotira terminini faqatgina tizimda xotira qurilmasini bajaruvchi mikrosxemalar sifatida tushunmasdan, balki joylashtirish va mantiqiy akslantirish deb ham qarash mumkin. Joyashtirish – bu ma’lumotarni (axborotlar va buyruqlar) aniqlangan tipi bo‘yicha aniq xotira manzillariga o‘natishdir.