Phâncấpbộnhớđượcthểhiệntrênhình3.7.
QuansáthệthốngnhớtừCPUrangoài tacócácthànhphầnnhớ sau:
1. Các thanh ghi đa năng chứa một toán hạng hay kết quả trung gian, được điềukhiểnbằngphầncứng
2. Bộ nhớ đệm Cache chứa mảng lệnh và số liệu được sử dụng trong thời gian gần nhất, được điều khiểnbằng phần cứng và chương trình.Bộ nhớ cache đặt giữaCPU vàbộnhớchính. Bộnhớcachechứamộtphầnbảnsaocủa bộnhớchính. Khi CPUthâmnhậpvào dữliệunó đưađịa chỉtớibộ điềukhiểnCache,sauđómột tronghaiquátrìnhsẽxảyra.
-Trúng(cachehit):nếuđịachỉtìmthấytrongCache -Trượt(cachemiss):nếuđịachỉkhôngcótrongCache
Khi trượt một khối nhớ từ bộ nhớ chính sẽ được đưa vào thay thế cho một đường (khối) của Cache. Đường nàosẽ được chọn để thay dựa trên hai nguyên lý sau:
- Cục bộ theo thời gian: nếu CPU thâm nhập vào một ô nhớ thì có xác suất caonósẽthâmnhậpônhớđótrongtươnglai.
- Cụcbộtheokhônggian:nếuCPUthâmnhậpvàomộtônhớ thìcóxácsuất caonósẽthâmnhậpcáclệnhvàdữliệuđặtsátcácvịtríđótrongtươnglai.
TrườnghợpghivàoCachedữliệusẽđượcghivàobộnhớ chính,taphânbiệt haitrườnghợp sau:
- Khi ghi vào Cache thì đồng thời ghi vào bộ nhớ chính, phương pháp này gọilàghixuyên(Writethrough)
- Khighichỉghi vàobộnhớ Cache, dữliệutừCache sẽđược chuyểnvàobộ nhớ chính tại một thờiđiểm thích hợp sau đó (ví dụ khi chuyển dữliệu từ bộ nhớ chínhrathiếtbịngoạivi).
Việc ánhxạ giữabộ nhớ Cache vàbộ nhớ chính cóthể tổchức theophương phápkhácnhau:
- Cacheánhxạtrựctiếp(Directmappingcache)
-Cacheánhxạliênkếttoànphần(Fullassociativemappingcache) 503
KiếntrúcMáytính NVTam,HTCước.IOIT,VAST
-Cacheánhxạliênkếtcụm(Setassociativemappingcache)
NộidungvềbộnhớCachesẽđượcnghiêncứukỹhơntrongcấutrúcmáyII
3.Bộnhớ trong(bộnhớ chính)chứachươngtrìnhvàsốliệuđangthựchiện 4.Bộnhớ ngoài lưutrữchương trìnhvàsố liệuvớikhốilượng lớn.Nó cũng chứaphầnnhớ ảo,khimáytínhchạytrongchếđộđịachỉảo.
Nếuđánhsốphân cấptheogiátrịtăngdầntừtrongCPUrangoài,ta cónhận xétsau:
-Thờigianthâmnhậpcủabộnhớcómứcphâncấpcàngthấpthìcàngnhỏ tAi < tAi+1
-Giáthànhtínhtheobitcủabộnhớcómứcphâncấpcàngthấpthìcàngcao ci >ci+1
-Dunglươngcủabộnhớ cómứcphâncấpcàngthấpthìcàngnhỏ Si < Si+1
513
KiếntrúcMáytính NVTam,HTCước.IOIT,VAST