VISOKO HEMIJSKO TEHNOLOŠKA ŠKOLA 

STRUKOVNIH STUDIJA KRUŠEVAC 

SEMINARSKI RAD

Predmet

Arhitektura računara 

Tema

:

Unutrašnje memorije računara

 

Profesor:

                      

Student: 

dr. Bratislav Blagojević          Lazar Simić - 75

Sadržaj:

1.Upis i čitanje memorija..........................................................................................................3
1.1 Mogući način pristupa memorija........................................................................................4
1.2 Mogućnost promene sadržaja memorija.............................................................................5
1.3 Organizacija memorije........................................................................................................5
1.4 Fizički tip medijuma memorije...........................................................................................7
1.5 Karakteristike i parametri memorija................................................................................... 8
2. Unutrašnje (poluprovodničke memorije ).............................................................................9
2.1 Rom memorije..................................................................................................................10
2.2 ROM memorije sa fiksnim sadžajem (MASK ROM)......................................................11
2.4 Ram memorije...................................................................................................................12
2.5 Statička ram memorija...................................................................................................... 13
2.6 Dinamičke  RAM memorije – DRAM.............................................................................14
2.7 Virtuelna memorija........................................................................................................... 15
2.8 Baferi................................................................................................................................16
2.9 Keš memorija....................................................................................................................17
3.Literatura..............................................................................................................................18

background image

Najkraći vremenski period koji mora proteći između dva uzastopna obraćanja 

memorijskom modulu naziva se  

vreme pristupa

. Kod memorija sa destruktivnim 

čitanjem   ovo   vreme   se   naziva   i  

vreme   memorijskog   ciklusa

  s   obzirom   da   je 

neophodno izvršiti i čitanje i upisivanje sadržaja ćelije.

 

1.1 Mogući način pristupa memorija

Sa aspekta pristupa memorijskoj ćeliji razlikuju se memorijski moduli sa :

sekvencijalnim (serijskim) pristupom

cikličnim (periodičnim) pristupom

slučajnim (proizvoljnim) pristupom

asocijativnim pristupom

Kod memorija sa 

sekvencijalnim pristupom

 kada se pristupi ćeliji sa adresom 

'i'

  

u narednom pristupu je mogućno obratiti se samo ćeliji sa adresom 

'i+1'

  ili 

'i-1'.

 U 

ovu   klasu   spadaju   memorijske   jedinice   koje   za   medijume   koriste   trake   (bušena 
papirna traka, magnetska traka, hard disk , kompakt diks (cd i dvd), flopi disketa...

Ciklični pristup

  predstavlja modifikaciju sekvencijalnog pristupa i ogleda se u 

tome da se svaka ćelija, nezavisno od potrebe pristupa, periodički nalazi u stanju da 
joj   se   može   pristupiti.   Memorijske   jedinice   ovog   tipa   su   jedinice   sa   rotirajućim 
medijumom   (magnetni   diskovi),   kao   i   memorije   realizovane   na   bazi   linija   za 
kašnjenje.

Kod memorija sa 

slučajnim pristupom

 moguće je u bilo kom trenutku pristupiti 

bilo kojoj ćeliji čija adresa pripada skupu adresa datog memorijskog modula.

Kod   memorija   sa  

asocijativnim

 

  pristupom   omogućeno   je   poređenje   između 

posebne maske i vrednosti određenih pozicija bitova u reči, te se iz takve memorije 
reč čita na osnovu sadržaja (keš memorija).

1.2Mogućnost promene sadržaja memorija

Sa   aspekta   mogućnosti   izmene   sadržaja   memorijske   lokacije   mogućno   je 

memorije klasifikovati kao:

promenljive memorije

  (nema ograničenja u pogledu izmene sadržaja loka-

cija)

polupromenljive memorije

  (sadržaj se ne može menjati normalnim postup-

kom, već samo posebnim postupcima u laboratorijama)

stalne memorije

 (sadržaj se formira u toku procesa proizvodnje i ni pod kojim 

uslovima se ne može menjati

)

1.3 Organizacija memorije

Sa logičke tačke gledišta, memorija je organizovana kao matrica ćelija, pri čemu 

se u jednu ćeliju može upisati jedna binarna cifra, tj. jedan bit. Ćelije su grupisane po 
redovima matrice. 

Slika br.1 organizacija memorije

Svaki red u matričnom memorijskom polju ima svoju adresu pomoću koje se ta 
lokacija može adresirati, radi upisa ili čitanja informacije. Svaki red matrice na slici 
ima po 16 bita.

Postoje dva tipa organizacije memorije:  

dvodimenzionalna

  i  

trodimenzionalna 

organizacija

.

U dvodimenzionalnoj memoriji elementi su poređani jedan do drugog, tako da 

niz   tako   poređanih   elemenata   (jedan   red)   čini   jednu   reč.   Memorijski   elementi 
svrstani u vertikalne kolone čine bite iste težine u različitim rečima. Jednu dimenziju 
čine adrese lokacija, a drugu dužina reči. Nedostatak je što je potreban veliki broj 
vodova za selekciju reči, odnosno onoliko vodova za selekciju koliko ima reči. 

background image

Slika 3: Trodimenzionalna organizacija

Prednosti   dvodimenzionalne   i   trodimenzionalne   memorije   su   da   one   omo-

gućavaju slučajan pristup svakom podatku. One se stoga, nazivaju memorijama sa 
slučajnim pristupom.

1.4Fizički tip medijuma memorije

Zavisno   od   medijuma   na   kome   se   informacija   pamti,   najčešće   se   koriste 

poluprovodničke  

(najviše su u upotrebi; napravljene u LSI ili VLSI tehnologiji), 

memorije   sa  

magnetnom   površinom  

(diskovi,   trake,...)

 

i

 

memorije   koje   koriste 

optičku tehnologiju

 (CD-ROM, DVD…). 

Magnetne  i   optičke  memorije  se  uglavnom  koriste  za   memorisanje  velikog 
broja   digitalnih   informacija.   Vreme   upisa   i   čitanja   informacija   u   ovim 
memorijama   je   relativo   dugačko,   zbog   neophodnih   mehaničkih   pomeranja 
diska   ili   trake.   Magnetne   i   optičke   memorije   pripadaju   klasi  

postojanih 

memorija

 

(

nonvolatile memory

) jer infomacija ostaje zapisana i kada se isključi 

električno napajanje

1.5 Karakteristike i parametri memorija

Za opis karakteristika memorije koristi se više različitih parametara od 

kojih su osnovni sledeći

:

kapacitet memorije – 

broj bajtova ili bitova koji se mogu zapamtiti 

na memoriji;

vreme pristupa ili kašnjenje –

 vremenski interval koji protekne od 

dovođenja   signala   za   definisanje   pristupa   do   završetka   upisa   ili 
čitanja;

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;

jedinica   prenosa   –  

za   operativnu   memoriju   jedinica   prenosa   je 

memorijska reč, tj.broj bitova koji se istovremeno čita ili upisuje;

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;

cena   1   bita   memorije   –

  odnos   ukupne   cene   memorije   prema 

kapacitetu memorije

2.Unutrašnje (poluprovodničke memorije )

Podela poluprovodničkih memorija:

Slika br.4 podela poluprovodničkih memorija

background image

 

Slika   br.6     upravljanje   ram 

memorije

                 

Slika br.7 ROM memorijski čip

                          

Slika br.8  ROM memorija na matričnoj ploči

Tip memorije

Kategorija

Način brisanja

Način upisa

Mask ROM

Read-only

Nije moguće

Utiskivanje u 

silicijum

PROM

Read-only

Nije moguće

Elektronskim putem

EPROM

Read-mostly

UV svetlo

Elektronskim putem

EEPROM

Read-mostly

Elektronsko, 

na nivou bajta

Elektronskim putem

Flash

Read-mostly

Elektronsko, 

na nivou bloka

Elektronskim putem

Slika br.9 tipovi ROM memorije

      2.2 ROM memorije sa fiksnim sadžajem (MASK ROM)

Logička ILI kola u integrisanim ROM memorijama se mogu realizovati 

kao diodna ILI kola. Priključivanje diode između adresne linije i linije podatka 
ekvivalentno   je   spajanju   adresne   linije   na   ulaz   ILI   kola.   Ova   memorija   je 
programirana da radi kao konvertor binarnog u Grejov kod.

Programiranje   opisane   ROM   memorije   se   obavlja   prilikom   izrade 

integrisanog   kola.   Korisnik   od   proizvođača   naruči   sadržaj   memorije, 
proizvođač   na   osnovu   zahtevanog   sadržaja   formira   masku   za   izradu 
iintegrisanog kola sa priključenim diodama, odnosno tranzistorima na mestu 

gde   sadržaj   treba   da   bude   1,   odnosno   0.   Zbog   načina   programiranja   ove 
memorije   se   nazivaju  

mask-ROM

.   Izrada   posebne   maske   za   svaki   različiti 

sadržaj ROM memorije je veoma skup proces (izrada maske košta nekoliko 
hiljada dolara, a cena integrisanog kola ROM memorije nekoliko dolara), tako 
da se mask-ROM koristi tamo gde su potrebe za memorijom sa istim sadržajem 
najmanje nekoliko hiljada komada.

2.3 Programibilne rom memorije sa mogućnošću brisanja 

U grupu programibilnih ROM memorija sa mogućnošću brisanja 

spadaju   EPROM,   EEPROM   i   FLEŠ   memorije.   Sve   tri   vrste   memorija   kao 
memorijske   ćelije   koriste   MOS   tranzistore   sa   izolovanim   gejtom,   kako   je 
prikazano na slici 1.6.

Slika br.10 MOS tranzistor sa izolovanim gejtom

EPROM memorije

 (Erasable Programmable Read Only Memory), kao 

memorijske elemente koriste MOS tranzistore sa izolovanim gejtom.  Kvalitet 
izolacije izolovanog gejta obezbeđuje da elektronski 
tovar ostaje na gejtu više od 10 godina, čak i kada se 
EPROM nalazi na temperaturi od 25 

0

C.

Brisanje   se   obavlja   osvetljavanjem   memorijske 
matrice   ultraljubičastom   svetlošću.   Izolacioni 
materijal   tada   postaje   slabo   provodan   i   elektroni 
napuštaju   izolovani   gejt,   tj.   sadržaj   svih   lokacija 
ponovo   postaje   nula.   Iz   tog   razloga   se   EPROM 
memorije   izrađuju   u   kućištima   sa   providnim 
prozorom od kvarcnog stakla, kako bi se, u cilju brisanja, mogle izložiti dejstvu 
ultraljubičastog svetla.

Programibilna   ROM   memorija   sa   mogućnošću   električnog   brisanja- 

EEPROM

 (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), takođe 

kao memorijske ćelije koristi MOS tranzistore sa izolovanim gejtom. Za upis 

Slika br.11  Fotografija 

EPROM memorije 

ET2000

background image

ROM memorija, kod koje je fizički i vremenski proces upisa različit od procesa 
čitanja   sadržaja.   Naziv   RAM   dolazi   od   engleskog   naziva  

Random   Eccess 

Memory

 (memorija sa slučajnim pristupom), što na neki način označava da je 

vreme za upis ili čitanje nezavisno od adrese na kojoj se čitanje ili upis obavlja. 
Poluprovodničke   RAM   memorije   po   pravilu,   gube   sadržaj   kada   se   isključi 
napon   napajanja,   tako   da   spadaju   u   klasu   nepostojanih   memorija. 
Poluprovodničke memorije mogu biti 

statičke 

(SRAM) i 

dinamičke

 (DRAM). 

Informacija upisana u statičku memoriju ostaje zapamćena sve dok je memorija 
priključena   na   napon   napajanja.   Da   bi   informacija   ostala   zapamćenja   u 
dinamičkoj   memoriji,   neophodno   je   periodično   obavljati   "osvežavanje" 
memorije, inače će se informacija gubiti.  Pored navedenih SRAM i DRAM 
memorija,   postoje   i   druge   vrste   RAM   memorija,   kao   na   primer,   FRAM 
memorija   (

ferroelectric   random   access   memory

).   FRAM   je   feroelektrična 

memorija sa slučajnim pristupom. Feroelektrični efekat je osobina materijala
da zadrži električnu polarizaciju i u odsustvu električnog polja, što omogućava 
izradu   postojećih   RAM   memorija   koje   zadržavaju   sadržaj   i   po   nestanku 
napona. 

Karakteristike Ram memorije

  su njen 

kapacitet

 (obično 512MB,1GB, 2GB 

i više) i 

vreme pristupa

 tj. vreme koje protekne između zahteva memoriji za 

podatkom i dobijanje podatka iz memorije (izražava se u nanosekundama i 
danas je obično od 5 do 10ns).

Brzina   rada   računara   je   direktno   proporcionalna   s   količinom   RAM 
memorije. 

Povećanjem RAM memorije znatno će mo ubrzati rad računara

 

 

.  

Karakteristike savremene ram memorije :

1. Kingston KVR 512MB SDRAM 133 CL3 DIMM

Tehničke karakteristike:

Kapacitet

512  MB

 

Brzina rada

133  MHz

 

CL

CL 3 

 

Tip memorije

SD RAM 

 

 2. PQI DDR 2GB PC400 CL2.5 Turbo Kit

Tehničke karakteristike:

Kapacitet

2048  MB

(2 x 1024MB)

Brzina rada

400  MHz

 

Tip memorije

DDR 

 

CL

CL 2.5 

 

3. Kingston KVR 1GB DDR2 800Mhz kit of two

Slika br.13 ram DDR2 memorije

Tehničke karakteristike:

Kapacitet

1024  MB

(2 x 512MB)

Brzina rada

800  MHz

 

Tip memorije

DDR II 

 

CL

CL 5 

 

4. PQI DDRIII 2048MB PC1066 CL7

Slika br.14 DDR Ram 3

Tehničke karakteristike:

background image

SDRAM

 memorijski moduli imaju po dva udubljenja duž ivičnog konektora, i ukupno 

168 

pinova.

Na Slici br.13  je prikazana jedna ćelija bipolarne statičke RAM memorije, koja ima 
jednostavan   ulaz   radi   upisa,   i   jednostavan   izlaz   radi   očitavanja   memori-sanog 
podatka. Ovom memorijskom kolu može se pristupiti samo kada je pobuđen njegov 
priključak X za adresiranje. Pristup ulazu i izlazu je preko istog priključka Č/U, što 
znači, da se ovim priključkom obavlja i čitanje i upis. Upis informacije sa ulaza UL 
vrši se kada je X = 1 i Č/U =  1. Čitanje upisanog sadržaja na izlazu vrši se kada su  
X = 1 i Č/U = 0. Invertor u ćeliji omogućava upis podatka bez prethodnog brisanja 
sadržaja  SR leč kola. Ovde se umesto prikazanog SR leč kola može upotrebiti i D 
flip flop ili bilo koji drugi. Na istoj slici je prikazan i simbol   jedne ćelije SRAM 
memorije (MC), za linearno adresiranje sa adresnim ulazom X.

Statičke   RAM   memorije   se   realizuju   i   u   MOSFET   tehnologiji,   ili   u   CMOS 

tehnologiji. Princip rada ovih memorija je isti kao i bipolarnih, ali su tehnologije 
izrade,   a   time   i   karakteristike   drugačije.   Bipolarne   memorije   su   brže   ali   znatno 
manjeg kapaciteta, a najbrže se izrađuju u ECL tehnici gde vreme pristupa može biti 
i manje od 10ns.

Na Slici br.14 je prikazana šema ćelije sa 6 MOSFET-ova, od kojih se prva 4 

koriste kao memorijsko kolo, a MOSFET-ovi 5 i 6 služe za spregu tog kola sa vo-
dovima za podatke Z i Z komplement. Adresu ove ćelije čine dve koordinate X i Y.

Slika br. 14 Ćelija sa šest MOSFET-ova

Statičke memorije su manjeg kapaciteta po čipu, a koriste se u sistemima gde se 

zahteva   veća   brzina   pristupa   memoriji   i   manja   potrošnja   struje   iz   izvora   za 
napajanje. Takođe je verovatnoća greške kod statičkih memorija manja nego kod 
dinamičkih, tako da se koriste u sistemima gde se zahteva  visoka pouzdanost.

Slika br.15 SRAM  memorijski čip

Kako je vreme pristupa memorijskim lokcijama znato duže od brzine kojom 

mikroprocesor može da obradi dobijene podatke iz memorije, zaključuje se da će 
mikroprocesor   gubiti   mnogo   vremena   čekajući   da   dobije   potrebne   podatke   iz 
memorije, što bi dovelo do velikog usporenja rada računara. Da bi se to sprečilo, 
između   glavne   radne   memorije   koja   je   realizovana   kao   dinamički   RAM   i 
mikroprocesora se postavlja manja količina znatno brže statičke RAM memorije. 
Ova   memorija   se   naziva  

keš  memorijom

  i   njenim   radom   upravlja   poseban   keš 

kontroler. Ovaj kontroler na osnovu podatka koji mikroprocesor traži iz memorije 
pokušava da predvidi koji će sledeći podatak biti potreban mikroprocesoru, pa je 
unapred, nečekajući zahtev, taj podatak očitao iz radne memorije i smestio ga u keš 
memoriju. Ako je predviđanje bilo dobro, kada mikroprocesor zatraži taj podatak, on 
će ga dobiti iz keš memorije, a to će biti desetak puta brže nego da ga je čekao iz 
radne memorije.
Postoje dva nivoa keš memorije:

Prvi nivo, takozvani

 

L1 nivo

  je relativno mali i on se nalazi u okviru samog 

jezgra mikroprocesora i radi na njegovom unutrašnjem taktu. On obično ima dva 
odvojena dela. U jednom se smeštaju instrukcije koje bi procesor trebao da izvrši, a 
u drugom podaci koje bi trebao da obradi. Obično radi na istom taktu kao i sam 
procesor.

Drugi nivo keš memorije 

(L2 nivo)

 ima znatno veću količinu memorije, smešten 

je   u   ulazno-izlaznom   delu   mikroprocesora,   i   zavisno   od   konstrukcije   samog 
mikroprocesora   može   da   radi   i   sa   manjom   učestanosti   takta   (obično   polovina 
učestanosti takta procesora)

.

background image

Slika br.16 DRAM memorija

Za razliku od asinhronih DRAM memorija koje su se ranije koristile, a koje su 
imale   asinhroni   interfejs   prema   procesoru,     noviji   modeli   računara   koriste 
sinhrone DRAM memorije.   Sinhroni dinamički RAM (SDRAM) je trenutno 
najznačajniji i najzastupljeniji tip memorije na tržištu. SDRAM se pokazao kao 
veoma vredna tehnologija - dozvoljava efikasniju komunikaciju sa procesorom 
i povećava brzinu rada na 133 MHz prilagodivši se rastu brzine sistemske 
magistrale. Međutim SDRAM ne može da radi stabilno na brzinama većim od 
140 MHz . Sada je razvijena   nova memorijska arhitektura koja korišćenjem 
obične SDRAM tehnologije može da radi na taktovima do čak 266 MHz - 
DDR   SDRAM   memorija   (DDR-   Double   Data   Rate)   Da   bi   se   prevazišla 
ograničena   brzina   kojom   memorija   može   da   komunicira   sa   ostalim 
komponentama,   mora   se   napraviti   memorija     koja   šalje   mnoštvo   signala   u 
istom   ciklusu   takta.   Rambus   je   firma   koja   je   to   ostvarila   kroz   posebnu 
memorijsku   arhitekturu   koja   se   naziva   Rambus   DRAM,   ili   skraćeno 
RDRAM.Ova memorija može bez problema da radi na čak 800 MHz. Ipak, 
ovaj izuzetno visok takt još uvek ne znači da je RDRAM zapravo nekoliko puta 
brži od SDRAM-a. Dok SDRAM podatke šalje kroz punu 64-bitnu magistralu, 
magistrala podataka kod Rambus memorije je široka samo 16 bita, što znači da 
RDRAM mora da obavi četiri memorijska ciklusa da bi postigao transfer koji 
SDRAM obavi u jednom ciklusu.

Slika br.17 slika prikaza DRAM  memorije

2.7 Virtuelna memorija

Virtuelna memorija je tehnika koja dozvoljava izvršavanje procesa čiji 

delovi  mogu  biti  smešeteni  na  sekundarnim  memorijama,  tj  diskovima. 
Virtuelna  memorija  formira  apstrakciju  u  vidu  logičke  memorije,  koju čine 
radna  memorija   i  sekundarna  memorija   i  razdvaja  korisničku   logičku  
memoriju    od    fizičke.    Količina  raspoložive  fizičke  memorije  više  ne 
ograničava  program,  pa programeri  mogu  da pišu  programe  bez  korišćenja 
tehnike  preklapanja  (

overlay

).  Pri  tome,  virtuelna  memorija  omogućava 

izvršavanje  programa  većih  od  same  fitičke  memorije.  Koncept  virtuelne 
memorije  omogućava     smeštanje  osetno  većeg  broja  procesa  u  memoriju 
(konkretno delova procesa), čime se povećavaju iskorišćenje i propusna moć 
procesora,  a  bez  povećanja  vremena  odziva    (

response    time

)    i    vremena   

izvršavanja  (

turnaround   time

).  Virtuelna  memorija  omogućava  deljenje 

datoteka  i  memorije  između  različitih  procesa  na  isti  način  kao  i  kod 
deljenja stranica, što omogućava uštedu memorije i poboljšanje performansi

.

Učitavanje stranica po potrebi

Virtuelna  memorija  se  najčešće  realizuje  tehnikom  učitavanja 

stranica  prema  potrebi  (

demand  paging,  DP

),  a  mogu  se  upotrebljavati  i 

tehnike  učitavanja  segmenata  prema  potrebi  (

demand  segmentation

)  – koja 

je

dosta  složenija  – 

kao  i  kombinovana 

tehnika.

Sistem  sa  učitavanjem  stranica  prema  potrebi  veoma  je  sličan 

straničenju sa razmenjivanjem (

swap

). I memorija  i prostor na disku koji se 

koristi  za  razmenjivanje  izdeljeni  su  na  stranice.  Procesi  su  smešeteni  na 
disku u swap prostoru i prebacuju se u memoriju kada dođu na red za dodelu 
procesora.

Prvi  sistemi  koji  su  koristili  swap  tehniku  ,  prebacivali  su  isključivo  cele 

procese  iz  swap  prostora  u  fizičku
memoriju i obratno. Za razliku od njih, DP sistem koristi specifičnu tehniku 

background image

Slika br.18 virtuelna memorija

U  prvom  slučaju,  izvršavanje  programa  teče  normalno.  U  drugom  slučaju, 
proces pristupa logičkoj stranici čija je vrednost bita validnosti i, što izaziva 
prekidni signal PF (

page-fault trap

). Operativni sistem tada poziva rutinu za 

opsluživanje,    PF,  čiji  je  zadatak    da  stranicu    sa  diska    prebaci  u 
memoriju.    Prebacivanje    stranice    sa  diska  u  memoriju  obavlja  se  u  više 
koraka :

1.  referenca (load M) prouzrokovala je prekid PF, jer je prilikom čitanja 

stranice u tabeli detektovan 

invalid bit

2.  operativni  sistem  poziva  sistemsku  rutinu  za  obradu,  PF.  Ukoliko 

referenca  nije  validna,  proces  se  prekida  jer  sadrži  pogrešnu 
instrukciju.  Ukoliko  je  referenca  validna,  PF  započine  učitavanje 
stranice u memoriju

3.  PF rutina pronalazi stranicu na disku, u prostoru za razmenjivanje
4.   PF  rutina  traži  slobodan  okvir  u  fizičkoj  memoriji,  nakon  čega   
prebacuje  stranicu  sa diska  u pronađeni

slobodan okvir

5.   PF rutina ažurira tabelu stranica. Na ulazu koji je napravio PF prekid, 

upisuje se adresa okvira i poništava

i bit 

(postavlja se 

v bit

)

6.   prekinuta instrukcija koja je uzorkovala PF prekid izvršava se iz 

početka , s tim što sada ima sve što joj

Slika br.19 prikaz virtualne memorije

Postupak  se  ponavlja  za svaku  stranicu  procesa  koja  nije  u  memoriji, 
pri čemu  svaki  PF prekid  učitava

samo jednu stranicu sa diska.

DP   tehnika   koja   učitava   stranicu   u   memoriju   isključivo   posle  

referenciranja,    pri    čemu    se    svaki    put  prebacuje  samo  jedna  stranica, 
naziva se čista DP tehnika (

pure demand paging

). Teorijski, jedna instrukcija 

bi  mogla  da  napravi  više  PF  prekida,  ali  se  to  retko  dešava  zato  što  se 
procesi  uglavnom  obraćaju  manjem  opsegu  adresa,  lokalizovanim  u  jedom 
delu memorijske mape.

Jedan  od  mogućih  problema  jeste  nedostatak  slobodnih  okvira,  tj 

slobodne  fizičke  memorije.  PF  rutina  tada  najčešće  koristi  algoritam  za 
zamenu  stranica:  iz  memorije  se  izabere  jedan  okvir,  a  stranica  koja  se  u 
njemu nalazi prebaci se na disk, čime se oslobađa fizička memorija.

2.8 Baferi

+

BAFERI

 (buffers)   su   delovi   RAM   memorije   koje   neki   programi 

alociraju (rezervišu) za svoje potrebe.
Jedna od čestih primena je prilikom ulaza i izlaza podataka. Ako računar ne 
može   dovoljno   brzo   da   obrađuje   podatke   koji   mu   pristižu   on   ih   trenutno 

background image

 

Slika br.21 Kes memorija 

Keš   memorija   radi   na   nivou   blokova.   Ako   blok   koji   se   traži   nije   u   keš 
memoriji,  mora  da   se  dovuče  iz  radne  memorije.  Kada  procesor  traži  neki 
podatak i ako traži jedan ili dva bajta, nikad se neće oni sami prenositi do keš 
memorije nego ceo blok u kome se nalaze.

Tehnika preslikavanja

Za svaki sadržaj u keš memoriji mora da se vodi evidencija koji je sadržaj iz 
radne memorije u keš memoriji. Taj postupak se zove mehanizam ili tehnika 
preslikavanja. Postoje tri tehnike preslikavanja :

Direktno

Asocijativno

Set-asocijativno preslikavanje.

 

Algoritam zamene

Da bi se dovukao novi blok iz memorije mora se odrediti koji se izbacuje. Ako 
radimo upis u neki od blokova, koje smo dovukli iz memorije i onda moramo 
da ažuriramo radnu memoriju, pre nego što taj blok izbacimo iz keša. Postoje 
tri algoritma zamene:

LRU - Least Recently Used, koji izbacuje onaj blok kojem nije skoro 
pristupano, što podrazumeva postojanje logike za vođenje evidencije, 
setovanje odgovarajućih LRU bita pri svakom pristupu kešu

Random, kojim se slučajno bira blok koji se izbacuje da bi se oslobodilo 
mesto za novi blok, nema logike za vođenje evidencije, jednostavnost i 
veća brzina

FIFO   - First   IN First   OUT,   koji   izbacuje   blok   koji   je   najduže   u   keš 
memoriji, jednostavan za realizaciju

Ažuriranje radne memorije

Najčešće se koriste dva načina ažuriranja radne memorije:
WRITE-BACK

upisuje se samo u keš memoriju, a posle se vraćaju blokovi u 
radnu memoriju

prednost   je   da   nema   čestog   pristupa   radnoj   memoriji,   radnoj 
memoriji se pristupa samo kada se blok izbacuje iz ke š memorije

mana je što nema ažurnosti sadržaja

mora se prvo vratiti neki blok pre nego što se dovuče novi

WRITE-THROUGH

upis i u keš i u radnu memoriju

prednost je istovremena ažurnost i u kešu i u radnoj memoriji

prednost je i primena kod više procesorskih platformi

mana je pristup radnoj memoriji svaki put kada ima upisa

 
Ako se traženi podatak nalazi u keš memoriji, kaže se da je došlo do pogotka 
keša (Cache Hit). Ako se traženi podatak ne nalazi u keš memoriji došlo je do 
promašaja (Cache Miss) i u tom slučaju, dovlači se podatak iz radne memorije. 
Ako je potrebno keš kontroler može da postavi READY signal procesoru. Keš 
se projektuje tako da ima preko 90% pogodaka.

3.Literatura

www.google.rs

 

 

www.wikipedia.com

 

 

Želiš da pročitaš svih 1 strana?

Prijavi se i preuzmi ceo dokument.

Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.

Slični dokumenti