Принципы организации КЭШ памяти

В основу работы КЭШ памяти положены принципы временной и пространственной локальности программ.

Принцип временной локальности состоит в том, что при считывании данных из памяти существует высокая вероятность того, что на протяжении некоторого промежутка времени процессор снова обратится к тем же данным.

Принцип пространственной локальности базируется на высокой вероятности того, что процессор через некоторый небольшой промежуток времени обратится к ячейке памяти следующей за той, к которой он обращался перед этим.

В соответствии с принципом временной локальности информацию в КЭШ памяти целесообразно хранить на протяжении некоторого времени, а принцип пространственной локальности указывает на целесообразность размещения в КЭШ памяти содержимого нескольких соседних ячеек, то есть определенного блока ячеек. При обращении процессора к блоку памяти сначала проверяется наличие в КЭШ памяти запрашиваемых данных и если их нет, то осуществляется загрузка в КЭШ память необходимой информации.

Структура МП i8080

Микросхема i8080 представляет собой однокристальный восьмиразрядный МП с фиксированной системой команд , и применяется в качестве центрального процессора в устройствах , обработки данных и управления . МП имеет 16 разрядную шину адреса

и 8 разрядных шину данных. адресное пространство памяти и устройства разделены.64 килобайт памяти и 256 внешних устройств(для адресации внешних устройств используется тлько 8 младших разрядов шины адреса).

МП способен осуществлять обмен данными под управлением процессора, работать в режимах ПДП и прерываниях(количество векторов прерываний — 8 ).

Форма представления чисел — дополнительный код, с фиксированной запятой, имеет возможность работать с двоично-десятичными числами.

Максимальная тактовая частота 2,5 МГц, напряжение питания : +12 В,+5 В,-5 В.

Взаимодействие всех узлов МП организует устройство управления и синхронизации (УУ) — с жесткой логикой.(*РП — регистр признаков, состояния, флагов*).

АЛУ — представляет собой комбинационную схему на основе сумматора и логическиз элементов, которое сигналами с выходов УУ настраивается на ту или иную арифметическую или логическую опрацию — суммирование, вычитание ,И,ИЛИ, исключающее ИЛИ, НЕ, сдвиг и др. Свою работу выполняет со вспомогательными элементами: регистром аккумулятором A , буферными регистрами БР1 и БР2, регистром признаков (РП),и семой десятичной коррекции СДК(используется для работы с двоично-десятичными кодами при выполнении арифметических опраций) по результатам операций в АЛУ формируются признаки которые формируются в программно доступный регистр признака РП. Этот регистр имеет 8 разрядов, 5 из которых и хранят признаки результата. - Регистр признаков.

Программно доступным средством МП относятся внутренние восьми разрядные регистры A, B, C, D, E, H, L.

Регистр-аккумулятор A используется в большинстве команд реализующие двухместные операции, при этом один из операндов находится в аккумуляторе результат также всегда помещается в аккумулятор.

Регистры BC, DE, HL (РОН)используются для хранения промежуточных результатов констант адресов данных и тому подобное. Они могут также использоваться как регистровые пары BC (пара B), DE(пара D), HL(пара Н).

пара H обычно используется для хранения адреса памяти (в этом в случае в команде нет необходимости явно указывать адрес данных). Содержимое любого регистра можно переслать в другой, записать в память, загрузить из памяти использовать в качестве операнда в арифметических и логических операндах, при указании в команде каждому регистру присвоен код.

Поиск по сайту: