Kuriant kompiuterinę sistemą, procesorius , taip pat buvo naudojamas didelis kiekis atminties įrenginių. Tačiau pagrindinė problema yra ta, kad šios dalys yra brangios. Taigi atminties organizavimas sistemos gali būti atliekama atminties hierarchija. Jis turi kelis atminties lygius su skirtingais veikimo rodikliais. Bet visa tai gali suteikti tikslų tikslą, tokį, kad būtų galima sutrumpinti prieigos laiką. Atminties hierarchija buvo kuriama priklausomai nuo programos elgesio. Šiame straipsnyje aptariama kompiuterio architektūros atminties hierarchijos apžvalga.
Kas yra atminties hierarchija?
Kompiuteryje esančią atmintį galima suskirstyti į penkias hierarchijas pagal greitį ir naudojimą. Procesorius gali pereiti iš vieno lygio į kitą, atsižvelgdamas į savo reikalavimus. Penkios atminties hierarchijos yra registrai, talpykla, pagrindinė atmintis, magnetiniai diskai ir magnetinės juostos. Pirmosios trys hierarchijos yra nepastovios atmintys, kurios reiškia, kai nėra energijos, ir tada jie automatiškai praranda savo saugomus duomenis. Pastarosios dvi hierarchijos nėra nepastovios, o tai reiškia, kad jie saugo duomenis visam laikui.
Atminties elementas yra rinkinys saugojimo įrenginiai kuris saugo dvejetainius duomenis bitų tipu. Apskritai, atminties saugojimas galima suskirstyti į dvi kategorijas, tokias kaip nepastovi, taip pat nepastovi.
Atminties hierarchija kompiuterių architektūroje
atminties hierarchijos dizainas kompiuterinėje sistemoje daugiausia yra skirtingi saugojimo įrenginiai. Dauguma kompiuterių buvo pastatyti su papildoma saugykla, kad jie veiktų efektyviau nei pagrindinė atminties talpa. Sekantis atminties hierarchijos schema yra hierarchinė kompiuterinės atminties piramidė. Atminties hierarchijos projektavimas yra padalintas į du tipus, tokius kaip pirminė (vidinė) ir antrinė (išorinė).
Atminties hierarchija
Pirminė atmintis
Pagrindinė atmintis taip pat žinoma kaip vidinė atmintis, kurią procesorius gali pasiekti tiesiai. Ši atmintis apima pagrindinę, talpyklą, taip pat procesoriaus registrus.
Antrinė atmintis
Antrinė atmintis taip pat žinoma kaip išorinė atmintis, kurią procesorius gali pasiekti naudodamas įvesties / išvesties modulį. Ši atmintis apima optinį diską, magnetinį diską ir magnetinę juostelę.
Atminties hierarchijos ypatybės
Atminties hierarchijos charakteristikos daugiausia apima šiuos dalykus.
Spektaklis
Anksčiau kompiuterinės sistemos projektavimas buvo atliekamas be atminties hierarchijos, o greičio skirtumas tarp pagrindinės atminties ir procesoriaus registrų padidėja dėl didžiulio prieigos laiko skirtumo, dėl kurio sumažės sistemos veikimas. Taigi, patobulinimas buvo privalomas. To patobulinimas buvo sukurtas atminties hierarchijos modelyje dėl sistemos našumo padidėjimo.
Gebėjimas
Atminties hierarchijos galimybė yra bendras duomenų kiekis, kurį gali išsaugoti atmintis. Nes visada, kai mes pereisime iš viršaus į apačią atminties hierarchijos viduje, tada talpa padidės.
Prieigos laikas
Prieigos laikas atminties hierarchijoje yra laiko tarpas tarp duomenų prieinamumo ir prašymo skaityti ar rašyti. Nes kai tik mes pereisime iš viršaus į apačią atminties hierarchijos viduje, tada prieigos laikas padidės
Kaina už bitą
Kai mes pereisime iš apačios į viršų atminties hierarchijos viduje, kiekvieno bito kaina padidės, o tai reiškia, kad vidinė atmintis yra brangi, palyginti su išorine.
Atminties hierarchijos dizainas
Atminties hierarchija kompiuteriuose daugiausia apima šiuos dalykus.
Registrai
Paprastai registras yra statinė RAM arba SRAM, esanti kompiuterio procesoriuje, naudojama laikyti duomenų žodį, kuris paprastai yra 64 arba 128 bitai. Programos skaitiklis registras yra svarbiausias taip pat randama visuose procesoriuose. Daugelis procesorių naudoja būsenos žodžių registrą, taip pat kaupiklį. Būsenos žodžių registras naudojamas priimant sprendimus, o kaupiklis naudojamas duomenims saugoti, pavyzdžiui, matematinėms operacijoms. Paprastai kompiuteriai mėgsta sudėtingų instrukcijų rinkiniai turėti tiek daug registrų pagrindinei atminčiai priimti ir RISC - sumažintas instrukcijų rinkinys kompiuteriuose yra daugiau registrų.
Laikinoji atmintis
Talpyklos atmintį taip pat galima rasti procesoriuje, tačiau retai tai gali būti kita IC (integrinis grandynas) kuris yra padalintas į lygius. Talpykla talpina daugybę duomenų, kurie dažnai naudojami iš pagrindinės atminties. Kai procesorius turi vieną branduolį, jis turės du (ar) daugiau talpyklos lygių retai. Dabartiniai kelių branduolių procesoriai turės tris, 2 lygius kiekvienam branduoliui, o vienas lygis yra bendras.
Pagrindinė ATMINTIS
Pagrindinė kompiuterio atmintis yra ne kas kita, o procesoriaus atminties blokas, kuris tiesiogiai bendrauja. Tai pagrindinis kompiuterio kaupiklis. Ši atmintis yra greita, taip pat didelė atmintis, naudojama duomenims saugoti per kompiuterio operacijas. Šią atmintį sudaro RAM ir ROM.
Magnetiniai diskai
Magnetiniai diskai kompiuteryje yra apvalios plokštelės, pagamintos iš plastiko, kitaip iš metalo, įmagnetintos medžiagos. Dažnai naudojami du disko paviršiai, taip pat daug diskų gali būti sukrauti ant vienos ašies skaitymo ar rašymo galvutėmis, kurias galima įsigyti kiekvienoje plokštumoje. Visi kompiuterio diskai sukasi kartu dideliu greičiu. Kompiuterio takeliai yra ne kas kita, o bitai, kurie įmagnetintoje plokštumoje laikomi taškuose šalia koncentrinių apskritimų. Paprastai jie yra suskirstyti į sekcijas, kurios vadinamos sektoriais.
Magnetinė juostelė
Ši juosta yra įprastas magnetinis įrašas, sukurtas su plonu įmagnetinamu apvalkalu ant išplėstinės, plonos juostos, plėvelės. Tai daugiausia naudojama atsarginėms duomenų kopijoms kurti. Kai kompiuteriui reikia prieigos prie juostos, pirmiausia jis bus prijungtas prieigai prie duomenų. Kai duomenys bus leidžiami, jie bus atjungti. Magnetinėje juostoje atminties prieigos laikas bus lėtesnis, taip pat prireiks kelių minučių, kol pasieksite juostelę.
Atminties hierarchijos pranašumai
Atminties hierarchijos poreikis apima šiuos dalykus.
- Atminties paskirstymas yra paprastas ir ekonomiškas
- Pašalina išorinį sunaikinimą
- Duomenys gali būti paskirstyti po visą
- Leidžia reikalauti ieškos ir išankstinio ieškos
- Keičiasi labiau
Taigi, viskas apie tai atminties hierarchija . Pagal aukščiau pateiktą informaciją galiausiai galime daryti išvadą, kad ji daugiausia naudojama bitų kainai, prieigos dažniui sumažinti ir pajėgumui, prieigos laikui padidinti. Taigi dizaineris turi spręsti, kiek jiems reikia šių savybių, kad patenkintų savo vartotojų poreikius. Štai jums klausimas, atminties hierarchija OS ?
