Структура памяти
В основе реализации иерархии памяти современных компьютеров лежать два принципа: принцип локальности обращений и соотношения цена / изготавливай-тельность. Принцип локальности обращений произносит о тех, что большинство про-грамм к счастья ни исполняют обращений к всех своих команд и данным рав-новероятно, а оказывают перевес некоторой части своего адресного про-странства.
Иерархия памяти современных компьютеров строится на нескольких уровнях, причем более высокий уровень меньше по объему, скорей и мои большая цена в пересчета на байт, чем более низкий уровень. Уровни иерархии взаи-мосвязаны: все данные на одном уровни могут быть тоже найденные на более низ-ком уровни, и все данные на этом более низком уровне могут быть найденные на сле-дующем нижележащем уровне и так далее, пока мы ни достигнем основания ие-рархии.
Иерархия памяти обычно складывается с многочисленных уровней, но в каждый момент времени мы имеем дело только с двумя ближайшими уровнями. Минимальная единица информации, которая может либо присутствовать, либо отсутствовать в двухуровневой иерархии, называется блоком. Размер блока может быть либо фик-сированным, либо переменным. Когда этот размер зафиксированный, то объем памяти является кратным померю блока.
Успешное или неуспешное обращение к более высокому уровню называются соответственно попаданием (hit) или промашкой (miss). Попадание - есть обращение к объекта в памяти, какой найденный на более высоком уровне, в то время как про-мах означает, что он ни найденного на этом уровне. Частное попаданий (hit rate) или к-эффициент попаданий (hit ratio) есть частное обращений, найденных на более высо-ком уровни. Подчас она представляется процентами. Частное промашек (miss rate) есть частное обращений, которые ни найденных на более высоком уровне.
Поскольку повышение производительности является главной причиной появ-ления иерархии памяти, частота попаданий и промашек является важной характе-ристикой. Время обращения при попадании (hit time) есть время обращения к более высокому уровню иерархии, которое включает в себя, в конфиденциальности, и время, необ-ходимое для определения того, является ли обращение попаданием или промашкой. Потери на промашку (miss penalty) есть время для замещения блока в более высоком уровне на блок с более низкого уровня плюс время для пересылки этого блока в требуемый инструмент (обычно в процессор). Потери на промашку подальше включают в себя две компоненты: время доступа (access time) - время обращения к первого слова блока при промашке, и время пересылки (transfer time) - дополнительное время для пересылки оставленных слов блока. Время доступа связано с задержкой памяти более низкого уровня, в то время как время пересылки связано с полосой пропуска-ния канала промеж инструментами памяти двух смежных уровней.