C TS Phạm Công Thắng Bộ môn hệ thống nhúng Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại học Bách Khoa Đại học Đà Nẵng Chương 10 BỘ NHỚ CACHE CuuDuongThanCong com https //fb com/tailieudientucntt http //cuuduon[.]
Chương 10 BỘ NHỚ CACHE TS Phạm Công Thắng Bộ môn hệ thống nhúng Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại học Bách Khoa Đại học Đà Nẵng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Thao tác cache • CPU yêu cầu nội dung ngăn nhớ • CPU kiểm tra cache với liệu • Nếu có, CPU nhận liệu từ cache (nhanh) • Nếu khơng có, đọc Block nhớ chứa liệu từ nhớ vào cache • Tiếp chuyển liệu từ cache vào CPU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cấu trúc chung cache / Bộ nhớ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cấu trúc chung cache / Bộ nhớ • Bộ nhớ có 2N byte nhớ • Bộ nhớ cache chia khối có kích thước • Bộ nhớ chính: B0, B1, B2, … , B (p−1) (p Blocks) • Bộ nhớ cache: L0, L1, L2, … , L(m−1) (m Lines) • Kích thước Block = 8, 16, 32 ,64 128 byte CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cấu trúc chung cache / Bộ nhớ • Một số Block nhớ nạp vào Line cache • Nội dung Tag (thẻ nhớ) cho biết Block nhớ chứa Line • Khi CPU truy nhập (đọc/ghi) từ nhớ, có hai khả xảy ra: • Từ nhớ có cache (cache hit) • Từ nhớ khơng có cache (cache miss) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các phương pháp ánh xạ • Chính phương pháp tổ chức nhớ cache • Ánh xạ trực tiếp (Direct mapping) • Ánh xạ liên kết tồn phần (Fully associative mapping) • Ánh xạ liên kết tập hợp (Set associative mapping) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ trực tiếp (Direct mapping) • Mỗi Block nhớ nạp vào Line cache: • B0→L0 •… • B(m−1)→L(m−1) •… • Bm→L0 •… CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ trực tiếp (Direct mapping) • Tổng qt: • Mỗi khối (block) nhớ Bj ánh xạ vào phần tử cache L (j mod n) • m số dịng (Line) cache CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ trực tiếp (Direct mapping) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ trực tiếp (Direct mapping) • Tín hiệu địa truy xuất nhớ có cấu trúc sau • Mỗi địa N bits nhớ • Word gồm w bit xác định từ nhớ Block hay Line: 2w = Block size = Line size • Line gồm L bit xác định số Line cache: 2L = Number of lines in cache = m • Trường Tag gồm T bit: T = N-(W+L) T L W 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... gồm L bit xác định số Line cache: 2L = Number of lines in cache = m • Trường Tag gồm T bit: T = N-(W+L) T L W 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ trực tiếp (Direct mapping)... = 25 byte => W = bit Số Line cache = 218/ 25 = 213 Line => L = 13 bit Số bit trường Tag T = 32 - (13 + 5) = 14 bit 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ trực tiếp (Direct... 232 byte => N = 32 bit • Kích thước Line = 32 byte = 25 byte => W = bit Số bit trường Tag: T = 32 - = 27 bit Tag 27 bit W bit 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ánh xạ liên