MATURSKI RAD
Smer:
Obrazovani profil:
Školska godina:
Predmet:
Tema:
Učenik: Mentor:
Sadržaj:
Osnovni pojmovi............................................................................................................
Memorijski medijumi.....................................................................................................
Podela memorije.............................................................................................................
Paramerti memorije........................................................................................................
Struktura memorijskog sistema......................................................................................
Hijerarhija memorija......................................................................................................
Registarska memorija.....................................................................................................
Stek memorija.................................................................................................................
Operativna memorija......................................................................................................
Segmentacija memorije..................................................................................................
Čitačka memorija..........................................................................................................
Asocijativna memorija..................................................................................................
Keš-memorija................................................................................................................
Problemi korišćenja keš-memorije...............................................................................
Dvonivovske i podeljene keš-memorije........................................................................
Keš-memorija diska......................................................................................................
Virtuelna memorija.......................................................................................................
Memorijske stranice......................................................................................................
Prevođenje virtuelnih adresa.........................................................................................
Zamena stranica............................................................................................................
MATURSKI RAD: Memorije
Za opis karakteristika memorije koristi se više različitih parametara od kojih su osnovni
sledeći:
1)
kapacitet memorije –
broj bajtova ili bitova koji se mogu zapamtiti na memoriji;
2)
vreme pristupa ili kašnjenje –
vremenski interval koji protekne od dovođenja
signala za definisanje pristupa do završetka upisa ili čitanja;
3)
memorijski ciklus –
minimalni dozvoljen vremenski interval između dva uzastopna
pristupa memoriji. Memorijski ciklus nemože biti kraći od vremena pristupa, a
obično je nešto duži od njega;
4)
jedinica prenosa –
za operativnu memoriju jedinica prenosa je memorijska reč,
tj.broj bitova koji se istovremeno čita ili upisuje;
5)
brzina prenosa podataka –
broj bitova, bajtova ili memorijskih reči koje uređaj
može preneti u jednoj sekundi posle postavljanja upisno-čitajuće glave na početak
bloka ili segmenta podataka;
6)
cena 1 bita memorije –
odnos ukupne cene memorije prema kapacitetu memorije.
Struktura memorijskog sistema
Osnovni cilj
memorije
računara jeste da opslužuje centralni procesor i druge delove za
obradu podacima i programima. Dve osnovne operacije koje obezbeđuje memorija su:
1) pamćenje (upis) podataka i
2) pozivanje (čitanje) podataka.
Za obezbeđivanje ovih operacija memorijski sistem dobija upustva od centralnog
procesora, a pre svega koje funkcije treba da izvrši (upis ili čitanje) i gde (adresa). Pri tome
centralni procesor obezbeđuje podatke koje treba zapamtiti pri operaciji upisa, odnosno mesto za
podatke koji se dobijaju operacijom čitanja.
Da bi memorija mogla izvršavati svoje funkcije, treba obezbediti i upravljanje. Zbog toga
svaki memorijski sistem poseduje dva osnovna funkcionalna dela:
upravljačku jedinicu memorije i
memorijski medijum (slika 1).
Slika 1 –
Opšta organizacija memorijskog sistema
4
Podaci Upravljanje
UPRAVLJČKA JEDINCA
MOMERIJE
- Kola za čitanje/upis
- Kola za sinhronizacione
signale
- Kola za druge
upravljačke signale
MEMORIJSKI
MEDIJUM
Instrukcija
Dekoder
Podaci
CENTRALNI PROCESOR
MEMORIJSKI MEDIJUM
Adresa
Podaci
MATURSKI RAD: Memorije
Hijerarhija memorija
Većina računara radi mnogo efikasnije ako osim operativne memorije postoji spoljna
memorija. Pri tome se u operativnoj memoriji nalaze samo podaci i programi koje procesor
koristi u datom trenutku. Svi ostali podaci čuvaju se na spoljnoj memoriji i prenose se na
operativnu memoriju kada su potrebni.
Ukupno raspoloživa memorija može se razmatrati kao hijerarhijski sistem komponenata
koji se sastoji od svih uređaja za čuvanje podataka koje koristi računarski sistem. Zbog toga se
memorija računara organizuje u hijerarhijsku strukturu memorijskih uređaja koji na pojedinim
nivoima imaju različite brzine i kapacitete (slika 2).
U računaru se koriste sledeće memorije:
registarska memorija,
keš memorija (ultra brza memorija, priručna memorija),
operativna memorija (osnovna memorija, glavna memorija),
keš memorija diska,
spoljna memorija sa direktnim pristupom (magnetni diskovi) i
memorija sa sekvencijalnim pristupom (magnetne trake).
Navedeni redosled momorija odgovara smanjenju nivoa u hijerarhiji, smanjenju brzine i
cene po jednom bitu a povećanju kapaciteta.
Slika 2 –
Hijerarhija memorija
Svaki nivo može da sadrži više modula (primeraka) odgovarajućih uređaja za dobijanje
potrebnog kapaciteta datog nivoa memorije. Ovakva hijerarhijska struktura omogućava da se
ekonomski efikasno usklade čuvanje velikog broja podataka sa brzim pristupom podacima u
procesu njihove obrade.
Na donjem nivou hijerarhije nalaze se relativno spore magnetne trake koje se koriste, pre
svega, za arhiviranje podataka. Sledeći nivo čine magnetni diskovi koji se koriste kao spoljni
memorijski uređaji za trajno čuvanje podataka i programa. Keš-memorija diska služi za bafer koji
čuva značajan deo ulazno izlaznog prenosa, smanjujući tako efektivno vreme pristupa i zahtevani
broj pristupa na disku. Centralno mesto ima operativna memorija koja može neposredno
razmenjivati podatke sa centralnim procesorom i sa perifernim uređajima. Kada su procesoru
potrebni podaci kojih nema u operativnoj memoriji, oni se unose iz keš-memorije diska ili sa
spoljne memorije. Keš-memorija služi za povećanje brzine obrade pomoću koje tekuće
instrukcije i tekući podaci mogu da se prenose u centralni procesor velikom brzinom. Time se
kompenzuje razlika u brzini rada procesora i vremena pristupa operativnoj memoriji, jer je vreme
pristupa kes-memorije približno jednako brzini rada centralnog procesora. Registarsku memoriju
čini skup registara zžu procesoru ili posebna registarska polja (registarske matrice), a služi pre
svega za privremeno pamćenje operanada i međurezultata.
5
Centralni
Registri
procesor
Keš
memorija
Operativna
memorija
Keš memo-
rija diska
Spoljna
memorija
