Hierarchia Pamięci

1/23

Hierarchia pamięci

1. Hierarchia pamięci - wstęp

2/23

1

2

3

4

5

Hierarchia pamięci

1. Hierarchia pamięci - wstęp

3/23

1

2

3

4

5

Czas dostępu do pamięci z uwzględnieniem 

różnych poziomów

1. Hierarchia pamięci - wstęp

4/23

1

2

3

4

5

Koszt pamięci pomocniczej - historycznie

2. Pamięć podręczna (cache)

5/23

1

2

3

4

5

Pamięć podręczna

2. Pamięć podręczna (cache)

6/23

1

2

3

4

5

Pamięć podręczna,

ogólny algorytm

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

7/23

1

2

3

4

5

Funkcje odwzorowania pamięci podręcznej

Odwzorowanie 

skojarzeniowe

Odwzorowanie 

bezpośrednie

Odwzorowanie 

sekcyjno-skojarzeniowe

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

8/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie skojarzeniowe

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

9/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie skojarzeniowe - przykład

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

10/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie bezpośrednie

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

11/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie bezpośrednie – stałe przypisanie bloków

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

12/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie bezpośrednie - przykład

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

13/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie sekcyjno-skojarzeniowe

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

14/23

1

2

3

4

5

Odwzorowanie sekcyjno-skojarzeniowe

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

15/23

1

2

3

4

5

Pamięć podręczna – algorytmy zastępowania

LRU – Least-Recently Used – najmniej ostatnio używane

Należy zastąpić ten blok w seksji, który pozostawał w pamięci podręcznej 

najdłużej bez odwoływania się do niego.

FIFO – First In First Out – pierwszy wchodzi, pierwszy wychodzi

Należy zastąpić ten blok, który najdłużej pozostawał w pamięci 

podręcznej.

LFU – Least Frequently Used – najrzadziej używany

Należy zastąpić ten blok, którego dotyczyło najmniej odniesień.

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

16/23

1

2

3

4

5

Pamięć L1/L2, jednolita/program-dane, ... 

Zapis jednoczesny (Write Through)

Zapis opóźniony (Write Back)

3. Pamięć podręczna - mechanizmy

17/23

1

2

3

4

5

Schemat blokowy procesora Pentium

4-drożna 

sekcyjno-

skojarzeniowa 

organizacja

32 bit wiersz

LRU

Write back

18/23

1

2

3

4

5

4. RAID

University of California w Berkeley

RAID – Redundant Array of Independent Disks

RAID 0 – nie przewiduje redundancji. Zastosowania : wydajność i 

pojemność najważniejsza. 

RAID 1 – Redundancja poprzez duplikowanie danych. Zmniejszona 

pojemność, wysoka wydajność. 

19/23

1

2

3

4

5

4. RAID

RAID – Redundant Array of Independent Disks

RAID 2 – paski bardzo małe, często równe jednemu słowu. Osobne dyski na 

kod korekcyjny (zwykle kod Hamminga). 

RAID 3 – podobnie jak RAID 2. Tylko jeden dysk na kod korekcyjny – bit 

parzystości. 

20/23

1

2

3

4

5

4. RAID

RAID – Redundant Array of Independent Disks

RAID 4 – każdy dysk działa niezależnie. Zastosowania : wymagana szybka 

odpowiedź na żądania we/wy. Paski duże. Bity parzystości na 
osobnym dysku. 

RAID 5 – ppodobnie jak RAID 4. Paski parzystośći rozproszone na 

wszystkich dyskach. 

5. Pamięć wirtualna

21/23

1

2

3

4

5

Pamięć wirtualna - wprowadzenie

STRONICOWANIE

PAMIĘĆ WIRTUALNA

Hierarchia Pamięci

22/23

Polecana literatura

1) W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego, WNT 2003

Rozdział 4, 5

Hierarchia Pamięci

23/23

KONIEC

dr inż. Mariusz Kapruziak

mkapruziak@wi.ps.pl

pok. 107, tel. 449 55 44