Amaliy mashg’ulot №1. VirtualBox, vmware Workstation dasturlari bilan ishlash Asosiy tushunchalar

SRAM kesh-xotira
Xotiraning boshqalaridan farq qiluvchi turi – statik operativ xotira mavjud (Static RAM — SRAM). Bu nomlanishni qo‘yilishi shundaki, dinamik operativ xotira (DRAM) dan farqli ravishda uning tarkibini doimiy regeneratsiya qilish talab etilmaydi. Bu uning yagona sifati emas. SRAM dinamik operativ xotiraga nisbatan tezkor sanaladi va zamonaviy protsessorlar ishlovchi chastotada ishlay oladi.
SRAM ga kirish vaqti 2 ns. dan ortiq emas; bu shuni bildiradiki bu kabi xotira bilan 500MGts va undan yo‘qori chastotali protsessorlar bilan sinxron ishlash mumkin. Har qaysi bitni saqlash ushun SRAM qurilmasi olti tranzistorli klasterdan foydalanadi. Tranzistorlardan qaysidir kondensatorlarsiz foydalanish regeneratsiya zarur emasligini bildiradi. (Demak, hech qanaqa kondensatorlar mavjud bo‘lmasa, u holda zaryadlar yo‘qitilmaydi.) Qachon elektr ta’minot tusha borsa, SRAM xotiraga saqlash kerak ekanligini tushunadi. Unda nima uchun SRAM mikrosxemalari butun xotira tizimida ishlatilmaydi? SRAM ni Dinamik operativ xotira bian taqqoslanilganda tezkorligi yo‘qori, zichligi esa past, narxi esa yo‘qori. Zichlik pastligi shundaki, SRAM mikrosxemalari katta gabaritlarga ega bo‘lib, ularning axborot sig‘imi past bo‘ladi. Ko‘p sondagi tranzistorlar va ularning klasterlashtirilganligi, nafaqat SRAM mikrosxemalari gabaritini oshiradi, balki DRAM mikrosxemalariga o‘xshash parametrlar bilan taqqoslanilganda uning texnomanik jarayoni narxini sezilarli darajada oshiradi.
Masalan, DRAM moduli hajmi 128 Mbayt yoki undan ko‘p bo‘lsa, shu vaqtda o‘lchami taxminan unga teng SRAM moduli hajmi 2 Mbayt ni tashkil etadi va ularning bari bir xil bo‘ladi. Shunday qilib, SRAM gabaritlari dinamik operativ xotira o‘lchami 30 marta oshadi, shuningdek, bunda uning narxi haqida ham shunday deyish mumkin. Bularning barchasi SRAM xotira tipidagilarni shaxsiy kompyuterarda operativ xotra sifatida ishlatishga qarshilik qiladi.
Shunga qaramasdan, ishlab chiquvchilar SRAM tipidagi xotirani ShK effektivligini oshirish uchun ishlatishadi. Ammo sezilarli darajada narxni oshishidan kesh-xotira sifatida unchalik katta bo‘lmagan tezkor SRAM xotirasi o‘rnatiladi. Kesh-xotira taktli chastotada ishlaydi, bu protsessor taktli chastotasiga yaqin va unga teng bo‘lib, bu xotira o‘qish va yozish protsessorlarida ishlatiladi. Ma’lumotlarni o‘qish jarayonida tezkopr kesh-xotira operativ xotiradan past tezlikda yozib oladi, ya’ni DRAM dan. Dinamik operativ xotira kirish vaqti 60 ns dan kichik bo‘lmasligi kerak (16 MGts taktli chastotaga mos keluvchi). Agarda shaxsiy kompyuter 16 MGts taktli chastotada (yoki undan past) ishlasa, kesh kerak bo‘lmasligi uchun DRAM tizimli plata va protsessor bilan sinxronlashtirilgan bo‘lishi kerak. Protsessor taktli chastotasi 16 MGts ga ko‘tarilsa, DRAM ni protsessor bilan sinxronlashtirish mumkin bo‘lmay qoladi, shu sababli ishlab chiquvchilar shaxsiy kompyuterlarda SRAM ni ishlatishni boshladilar. Bu 1986 va 1987 yillarda, 16 va 20 MGts chastotada ishlovchi 386 protsessorli ShK paydo bo‘lganidan keyin boshlandi. Aynan shu shaxsiy kompyuterlarda dastlabki kesh-xotiralar ishlatildi, ya’ni protsessor bilan ma’lumotlarni almashib turuvchi SRAM mikrosxemalariga o‘rnatilgan tezkor bufer. Keshning tezkorligini protsessor tezkorligi bilan solishtirish mumkin, kesh nazoratchisi protsessorga ma’lumotlar talabini bilishi va tezkor kesh-xotiraga zaruriy ma'lumotlarni yuklaydi. U holda protsessorga beriladigan xotira manzili ma’lumotlari operativ xotiradan emas, balki tezkorligi birmuncha past bo‘lgan tezkor keshdan yuboriladi.
Kesh – xotira “soddalik” miqdorini qisqartirishga va kompyuter tezkorligini oshirishga imkon beradi. Ma’lumotlarni protsessorda hisoblash jarayonida kutish vaqtini minimallashtirish uchun zamonaviy shaxsiy kompyuterlarda odatda ikki tipdagi kesh-xotira qaraladi: birinchi darajali kesh-xotira (L1) va ikkinchi darajali kesh-xotira (L2). Birinchi darajali kesh-xotira ichki kesh deb ham yuritiladi; u protsessor mikrosxemalari qismi bo‘lib, u protsessorga quriladi. Yo‘qoridagi birinchi darjadagi kesh-xotira barcha 486 protsessorlari va protsessor mikrosxemalariga qo‘shilgan. Ikkinchi darajali kesh-xotira tashqi kesh deb ham yuritiladi; u protsessor mikrosxemalariga tashqi tomondan o‘rnatiladi. Dastlab u tizimli plataga o‘rnatiladi (386, 486, Pentium protsessorlariga asoslangan barcha kompyuterlar). Agar ikkinchi darajali kesh-xotira tizimli plataga o‘rnatilgan bo‘lsa, u holda uning chastotasida ishlaydi. Bu holatda ikkinchi darajadagi kesh-xotira protsessos tegishli ulanish joyiga o‘rnatiladi.
Unumdorligini oshirish maqsadida Pentium Pro, Pentium II/III va Athlon protsessorlariga asoslangan keyingi kompyuterlarda ikkinchi darajadagi kesh-xotira protsessorni qismi bo‘ladi. Albatta, protsessor markaziy kristaliga nisbatan u tashqi deyilib, u alohida mikrosxema sifatida protsessor qobig‘i ichiga (katrijga) o‘rnatiladi. Shuning uchun Pentium Pro yoki Pentium II tizimli platalarida hech qanaqa kesh yo‘q. Keyingi rusumlar Pentium III va Athlon da ikkinchi darajadagi kesh-xotiralar protsessor mikrosxemalari qismi hisoblanadi (birinchi darajadagi kesh-xotiraga o‘xshash) va yetarlicha katta chastotada ishlaydi (protsessor chastotalarida, yarmi yoki uchdan biri).