Mustaqil ish mavzu: Tezkor xotira. Xotira turlari bilan tanishish

Xotira manzillariga murojaat
Dasturlar xotiraga taxminan kirishni amalga oshirmaydi. Agar dasturga A manzilga kirish kerak bo`lsa, undan so`ng dastur A manzilga yaqin joylashgan manzilga kirishiga to`g`ri keladi.
Amaliy jihatdan dasturning oddiy buyruqlari ketma-ket joylashgan xotira maydonlaridan chaqiriladi.
Bundan tashqari dasturlarning katta vaqt ulushi sikllarni bajarish uchun, ya`ni bir nechta buyruqlar to`plamini qayta-qayta bajarishga sarflanadi.
Lokallik prinsipi
Ma`lum vaqt oralig`ida xotiraga takroriy kirishlar davomida xotiraning faqat ma`lum bir qismidangina foydalanish - Lokallik prinsipi deb ataladi.
Ushbu prinsip barcha kesh-xotiraning asosini tashkil etadi.
Lokallik prinsipining go`yasi qachon ixtiyoriy so`zni xotiradan chaqirilganida, bu so`z qoshni so`z bilan birga kesh xotiraga o`tkaziladi va navbatdagi so`rovda keyingi so`zga tezkor murojaatni amalga oshiriladi.
Agar so`z k marta yoziladigan yoki o`qiladigan bo`lsa, kompyuter sekinroq ishlovchi asosiy xotiraga 1 marta va tez ishlovchi kesh-xotiraga k-1 marta murojaat qilishi talab etiladi. k qanchalik katta bo`lsa, samaradorlik shunchalik yuqori bo`ladi.
Xotiraga kirishning o`rtacha vaqti
Odatda xotira bilan bog`liq bo`lgan qat`iy hisoblashlarni amalga oshirishimiz mumkin.
c – kesh-xotiraga kirish vaqti;
m – asosiy xotiraga kirish vaqti
h – kesh hitlari (hit ratio) koeffitsienti – kesh-xotiraga va xotiraga umumiy murojaatlarning ja`mi soni o`rtasidagi nisbatni ifodalaydi. h = (k-1)/k.
Ba`zi xollarda kesh miss ratio koeffitsienti qo`llaniladi, 1-h
Bu orqali kirishlar uchun sarflangan o`rtacha vaqtni hisoblash mumkin:
o`rtacha kirish vaqti = c + (1 — h) m
Kesh-xotirada xaritalash usullari
Mantiqiy jihatdan kesh-xotira protsessor va asosiy xotira o`rtasida joshlashadi.
Lekin amaliy jihatdan ularni 3 xil usulda xaritalash (mapping) orqali joylashtirish mumkin
Kesh-xotira uchun uch xil xaritalash turi qo'llaniladi: to'g'ridan-to'g'ri xaritalash, assotsiativ xaritalash va Set-Assotsiativ xaritalash.
To`g`ridan-to`g`ri xaritalash
To'g'ridan-to'g'ri xaritalash deb nomlanuvchi eng oddiy usul har bir asosiy xotiraning blokini faqat bitta mumkin bo'lgan kesh qatoriga joylashtiradi.
To'g'ridan-to'g'ri xaritalashda har bir xotira blokini keshdagi ma'lum bir qatorga tayinlanadi.
Agar yangi blokni joylash kerak bo'lsa, oldinroq xotiraga olingan blok o`chirib tashlanadi. Manzil maydoni ikki qism indeks maydoniga va yorliq maydoniga bo'lingan.
Kesh yorliq maydonlarini saqlash uchun ishlatiladi, qolganlari asosiy xotirada saqlanadi.
To'g'ridan-to'g'ri xaritalashning ishlashi hit ratio koefitsienti nisbati bilan mutanosib.
To`g`ridan-to`g`ri xaritalash
Keshga kirish uchun har bir asosiy xotira manzili uchta maydondan iborat deb qarash mumkin.
Eng kam ahamiyatli bitlar asosiy xotira blokidagi noyob so'z yoki baytni aniqlaydi.
Assotsiativ xaritalash
Ushbu turdagi xaritalashda assotsiativ xotira so'zining tarkibi va manzillarini saqlash uchun ishlatiladi.
Set-Assotsiativ xaritalash
Ushbu xaritalash shakli to'g'ridan-to'g'ri xaritaning kamchiliklari olib tashlanib rivojlantirilgan shakli hisoblanadi.
Assotsiativ xaritalashni o'rnatish to'g'ridan-to'g'ri xaritalash usulida mumkin bo'lgan kamchiliklarni hal qiladi.
Buni bloklar keshga joylashtiradigan bitta satrga ega bo'lish o'rniga, bir nechta satrlarni guruh qilib, to'plamni yaratish deb aytiladi. Keyin xotira bloki ma'lum bir to'plamning istalgan satriga xaritani joylashtirishi mumkin.
Set-assosiativ xaritalash keshda mavjud bo'lgan har bir so'z asosiy indeks manzili uchun ikkita yoki undan ko'p so'zdan iborat bo'lishi mumkin.
Set-Assotsiativ kesh xaritalashda to'g'ridan-to'g'ri va assotsiativ kesh xaritalash usullarining eng yaxshi imkoniyatlari birlashtiriladi.


Foydalanilgan adabiyotlar
1. Баденко В.Л. Высокопроизводительные вычисления. Учебное пособие. СПб. Изд.
2. Политехнического университета. 2010. -180 с.
3. Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера // 6-е издание. СПб.: Питер, 2013. — 811 с
4. Мусаев М.М. ―Процессоры современных компьютеров. Тошкент.:
5. Юнусов Ж.Ю.,Абасхонова Х.Ю., Рақамли қурилмалар ва микропроцессор тизимлари.Касб –хунар коллежлари учун ўқув қўлланма. Т.-Молия иқтисод, 2010й-256 в.