memória - ufsmcoral.ufsm.br/tiago/introcomp/aula 3 - memoria.pdf · capacidade ! expresso em bytes...
Post on 27-Mar-2020
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Introdução
� Organizada de uma forma hierárquica;
� Necessidade: Custo/bit menor;
� Cache em vários níveis: L1, L2,…
� A cache retém automaticamente uma cópia de algumas palavras usadas recentemente.
Capacidade
� Expresso em bytes ( 8 bits) ou palavras
� Palavra é a unidade “natural”de organização de memória. O tamanho da palavra normalmente é igual ao número de bits usados para representar um inteiro e ao tamanho da instrução.
Unidade de Transferência � Interna: Nomalmente
regulada pela largura do barramento;
� Externa: Nomalmente um bloco (unidade muito maior que uma palavra) – fator localidade;
� Unidade endereçável: Menor local que pode ser endereçado exclusivamente.
Métodos de Acesso � Acesso Sequêncial: Tempo de acesso depende da
localização dos dados e local anterior. Ex. Fita Magnética
� Acesso Direto: Blocos Individuais possuem endereço exclusivo. Salto para a vizinhança mais busca sequêncial. Ex. Disco rígido
� Acesso Aleatório: Tempo de acesso independe da localização ou acesso anterior. Ex. RAM
� Acesso Associativo: Realizado por comparação com uma parte do conteúdo necessário. Ex. Cache
Outras Características
� Tipo Físico: Semicondutor, Magnético ou Óptico;
� Características Físicas: Volátil / Não Volátil e Apagável/ Não Apagável;
� Organização: Módulos de Memória, Arranjo Físico dos Bits em Palavras.
Mapeamento Direto A técnica de mapeamento direto é simples e pouco
dispendiosa. Sua principal desvantagem é que existe
um local de cache fixo para cada bloco. Assim, se um
programa referenciar palavras repetidamente de dois
blocos diferentes, mapeados para a mesma linha a
taxa de acerto será baixa – fenômeno conhecido
como thrashing.
Mapeamento Associativo
� Flexibilidade em relação a susbstituição de blocos na cache;
� Emprego de algoritmos de sbstituição;
� DESVANTAGEM: Complexidade do circuito necessário para comparar as tags.
Mapeamento Associativo em Conjunto (Set Associative)
� Realça pontos fortes da técnica direta e associativa;
� Existem duas formas de se fazer esse mapeamento.
Exercício 1 � Uma Cache associativa em conjunto consiste de 64
linhas, dividida em conjuntos de 4 linhas. A memória principal contém 4 k blocos de 128 palavras cada. Mostre o formato dos endereços da memória principal.
Exercício 2 � Uma cache associativa em conjunto com duas
linhas por conjunto possui linhas de 16 bytes e um tamanho total de 8 kbytes (8.192 bytes). A memória principal de 64 Mbytes ( é endereçavel por byte. Mostre o formato dos endereços da memória principal.
Exercício 3 � Para os endereços hexadecimais da memória
principal, mostre as seguintes informações em formato hexadecimal:
a) Tag (8 bits), linha (14 bits) e palavra (2 bits) para mapeamento direto.
b) Tag (22 bits) e palavra (2 bits) para cache associativa.
c) Tag (9 bits), conjunto (13 bits) e palavra (2 bits) para uma cache associativa em conjunto com duas vias (cada cache mapeada diretamente é uma via).
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