Toshkent axborot texnologiyalari universiteti u. R. Xamdamov, dj. B. Sultanov, S. S. Parsiyev, U. M. Abdullayev operatsion tizimlar

Sahifalar jadvallarini amalga oshirish
Assotsiativ (kesh) xotiradan foydalanish. Sahifalar jadvali – bu fizik xotiraning uzluksiz qismi. Tizimda sahifalar jadvaliga ko‘rsatuvchi va uning uzunligini saqlovchi sahifalar jadvalining bazaviy registri (page table base register – PTBR) mavjud. Shunday qilib sahifalar ko‘rinishda tashkil etilganida xotiradan foydalanishning barcha hollarida xotiraga amalda bir marta emas, balki ikki marta murojaat etish talab etiladi – birinchisi sahifalar jadvaliga, ikkinchisi bevosita ma’lumotlar yoki buyruqga. Bu holatda xotiraning boshqarishni soddaroq usullariga nisbatan ma’lum kamchiligi va sahifali tashkil etishni samarasizligidir. Yorliqli arxitekturali tizimlarda, masalan “Elbrus”, sahifalar jadvali registrida (foydalanuvchining sahifalar jadvali registri – FSJR) sahifalar jadvalining deskriptori mavjud va unda uning manzilidan tashqari uzunligi ham bor. Ikki murojaat muammosi sahifalarning assotsiativ xotirasi (cache), yoki boshqacha nomlanganda translyatsiya manzillari buferi (translation lookaside buffer – TLB)ni kiritish yo‘li bilan hal etiladi. Assotsiativ xotira mazmunan – bu (sahifa raqami, kadr raqami) turdagi juftlarning assotsiativ ro‘yxati. Uning ishlash tezligi asosiy xotira va registrlarga nisbatan anchagina yuqoriroq. Assotsiativ xotiradan foydalanish bilan manzillar translyatsiyasi sxemasi o‘zgaradi: agar mantiqiy manzildagi sahifaning raqami assotsiativ xotirada topilsa, u holda uning elementidan kadrning tegishli raqami chiqariladi. Agarda sahifaning raqami assotsiativ xotirada bo‘lmasa, u oddiy tarzda sahifalar jadvalidan olinadi, lekin assotsiativ xotiraga kiritiladi. Shunday qilib assotsiativ xotirada eng ko‘p foydalaniladigan sahifalar to‘g‘risida axborot yig‘ilib boriladi. TLB dan foydalanilgan holda manzillarni translyatsiya qilish modifikatsiyalangan sxemasi 3.18- rasmda tasvirlangan.

3.18- rasm. Assotsiativ xotiradan foydalalanib manzillarni translyatsiya qilish sxemasi
TLB dan foydalanilgan holda xotiraga murojaat etishning o‘rtacha vaqtini baholash.
Taxmin qilaylik – assotsiativ qidiruv o‘rtacha vaqtning α birligini talab etadi. Xotira siklini 1 deb qabul qilamiz. Yana bir ko‘rsatkichni kiritamiz – 0 dan 1 gacha (hit ratio), u sahifaning raqami necha marta (o‘rtacha) TLB da topiladi – sahifa raqamining assotsitativ xotirada bo‘lishining empirik ehtimolligi. Murojaat vaqtining matematik kutilishini hisoblaymiz - Effective Access Time (EAT). Sahifa raqami TLB da topilmaslik ehtimolligi 1 ga teng.