1) Klasy pamięci w komputerze PC ze względu na dostęp do informacji.
-pamięci z dostępem bezpośrednim (swobodnym) - RAM
-pamięci z dostępem cyklicznym - dwa rodzaje: z nieruchomym nośnikiem z ruchomym nośnikiem (pamięci dyskowe)
-pamięci z dostępem sekwencyjnym - taśmy magnetyczne
-pamięci z dostępem asocjacyjnym
2) Metody odwzorowania pamięci RAM w pamięci CACHE.
Odwzorowanie bezpośrednie
(Direct Mapped)
Zalety:
-Łatwość określania trafień (jedno porównanie)
-Prostota konstrukcji
-Szybkość wyszukiwania informacji
Wady:
-Mała efektywność i mała elastyczność
Odwzorowanie skojarzeniowe
(Fully Associative)
Zalety:
-Składowanie dowolnej linijki RAM w dowolnym miejscu Cache (brak podziału na strony) - duża skuteczność CACHE (niezależna od ułożenia kodu programu)
Wady:
-Trudność określenia trafienia (konieczność przejrzenia całego TRAM)
-Trudność realizacji układu
Odwzorowanie selekcyjno- skojarzeniowe
(Set Associative)
Cechy:
-Połączenie zalet i eliminacja wad wcześniejszych układów
-Liczba kanałów 2 do 4
Rozmiar strony w RAM = rozmiar kanału w CACHE
3) Metody określania „trafień” w pamięci CACHE.
-Bezpośrednie - Jedno porównanie znacznika z konkretnej linijki z częścią adresu w RAM.
-Skojarzeniowe - Porównanie znaczników z wszystkich nie pustych linijek z częścią adresu w RAM.
-Selekcyjno - skojarzeniowe - Porównanie znaczników z linijek należących do określonej strony z częścią adresu w RAM
4) Topologie pamięci CACHE (sposób połączenia procesora, CACHE i RAM).
Topologia Look-Aside
(układ konwencjonalny)
Procesor RAM
CACHE
Cechy:
-Częstotliwość pracy obu pamięci taka sama.
-Czas dostępu do RAM ulega skróceniu (dzięki szybkości CACHE).
-Magistrala pamięci RAM jest blokowana przy każdym dostępie procesora do cache.
-Stosowana do Pentium MMX włącznie (L2 umieszczona na płycie głównej).
Topologia Look-Through
(Inline Cache)
Procesor CACHE RAM
Cechy:
-Różne częstotliwości pracy pamięci (L2 taktowana inną częstotliwością niż magistrala pamięciowa).
-Procesor zanim odwoła się do RAM „szuka” danych w L1 i L2.
Topologia Back-Side
(architektura dwuszynowa)
CACHE Procesor RAM
Magistrala BSB Magistrala FSB
Cechy:
-Występują dwie magistrale:
1)CPU - RAM = FSB (Front Side Bus) - w Corei7 QPI (Quick-Path Interconnect)
2)CPU - CACHE = BSB (Back Side Bus)
-Częstotliwości magistral - niezależne.
-Możliwość wykorzystania magistrali FSB przez inne urządzenia.
-Wykorzystywana we wszystkich współczesnych rozwiązaniach (różne strategie - kompromis ekonomiczny pomiędzy rozmiarem L2 a szybkością BSB).
5) Cel stosowania pamięci CACHE w systemach komputerowych.
Pamięci CACHE stosowane są w celu przyśpieszenia dostępu do pamięci RAM
6) Budowa pamięci CACHE.
|
Pamięć CACHE |
|
TAG - RAM (Katalog Cache) Przechowuje informacje o tym co znajduje się aktualnie w pamięci
|
Pamięć z danymi |
Sterownik Sprawdza czy informacja jest w pamięci Cache i organizuje współpracę z systemem.
|
7) Efektywność pamięci CACHE.
-sekwencyjnie ułożone dane w RAM
-iteracje (program wykonywany „krok po kroku”)
-przetwarzanie całych struktur danych
8) Niespójność danych w pamięci RAM i CACHE - rodzaje, strategie eliminacji.
1) Procesor aktualizuje dane w CACHE - Odpowiadające im dane w RAM nie są aktualizowane - Urządzenie pobiera nieaktualne dane
2) Procesor pobiera dane z CACHE - Pamięć CACHE nie jest aktualizowana - Urządzenie aktualizuje pamięci RAM
Strategie eliminacji:
-Write Trought - jednoczesny zapis do RAM i CACHE
-Write Back - zapis tylko do CACHE, aktualizacja RAM tylko w razie konieczności
-Victim Cache - L2 przechowuje wyłącznie linijki wyrzucone z L1 - uzupełnianie danych z Ram tylko do L1 (L1 i L2 przechowują zawsze różne informacje).
9) Podstawowe parametry pamięci wykorzystywanych w systemach komputerowych.
-pojemność
-czas dostępu
-czas cyklu
-szybkość transmisji
-pobór mocy
-koszt
10) Hierarchia pamięci stosowanych w systemach komputerowych.
-pamięć rejestrowa - zbiór wszystkich rejestrów - dostęp przez układ sterowania (wybór rejestru na podstawie kodu rozkazowego), najszybszy dostęp, najmniejsza pojemność
-pamięć kieszeniowa/podręczna - pojemność zależna od rodzaju (L1, L2 lub L3), czas dostępu rzędu ns
-pamięć operacyjna/główna - pojemność przekracza tysiące mega słów, czas dostępu rzędu 100ns
-pamięć dodatkowa/masowa (zewnętrzna) - pojemność setki mega słow..tysiące giga słów, czas dostępu średni ok. kilku MS (dla pamięci dyskowych); istotna właściwość pamięci masowych na bazie wymiennych dysków lub taśm magnetycznych - możliwość wymiany nośnika
11) Zasada działania zasilacza impulsowego na schemacie blokowym.
12) Podstawowe parametry zasilaczy impulsowych (ze wskazaniem wad i zalet).
-napięcie wejściowe
-prąd wyjściowy
-napięcie wyjściowe
-warunki otoczenia
-wielkości mechaniczne
Niestety nie wiem jakie wady/zalety wymienić w tym miejscu.
13) Parametry twardych dysków.
-pojemność
-szybkość transmisji danych
-czas dostępu
-prędkość obrotowa talerzy
-liczba głowic zapisu i odczytu
-liczba cylindrów
-zasilanie
-MTBF (określa żywotność dysku)