У дизајну рачунарског система, процесор , као и велика количина меморијских уређаја. Међутим, главни проблем је што су ови делови скупи. Дакле организација памћења система може се извршити помоћу хијерархије меморије. Има неколико нивоа меморије са различитим брзинама перформанси. Али све ово може пружити тачну сврху, такву да се време приступа може смањити. Хијерархија меморије је развијена у зависности од понашања програма. Овај чланак разматра преглед хијерархије меморије у рачунарској архитектури.
Шта је хијерархија памћења?
Меморија у рачунару се може поделити у пет хијерархија на основу брзине и употребе. Процесор се може пребацити са једног нивоа на други на основу својих захтева. Пет хијерархија у меморији су регистри, кеш меморија, главна меморија, магнетни дискови и магнетне траке. Прве три хијерархије су нестабилне меморије, што значи када нема снаге, а затим аутоматски губе сачуване податке. Док последње две хијерархије нису променљиве, што значи да податке чувају трајно.
Меморијски елемент је скуп уређаји за складиштење који чува бинарне податке у типу битова. У глобалу, складиште меморије могу се класификовати у две категорије, као што су испарљиве и нехлапне.
Хијерархија меморије у архитектури рачунара
Тхе дизајн хијерархије меморије у рачунарски систем углавном спадају различити уређаји за складиштење. Већина рачунара је уграђена са додатним складиштем за снажнији рад изван капацитета главне меморије. Следеће дијаграм хијерархије меморије је хијерархијска пирамида за рачунарску меморију. Дизајн хијерархије меморије подељен је на два типа, као што су примарна (интерна) меморија и секундарна (екстерна) меморија.
Хијерархија памћења
Примарна меморија
Примарна меморија је такође позната и као интерна меморија, а процесор јој може приступити директно. Ова меморија укључује главни, кеш, као и ЦПУ регистре.
Секундарно памћење
Секундарна меморија је такође позната и као спољна меморија, а њој процесор може приступити путем улазно / излазног модула. Ова меморија укључује оптички диск, магнетни диск и магнетну траку.
Карактеристике хијерархије памћења
Карактеристике хијерархије меморије углавном укључују следеће.
Перформансе
Раније је пројектовање рачунарског система рађено без хијерархије меморије, а јаз у брзини између главне меморије, као и ЦПУ регистара, повећава се због велике разлике у времену приступа, што ће проузроковати мање перформансе система. Дакле, побољшање је било обавезно. Побољшање овог дизајнирано је у моделу хијерархије меморије због повећања перформанси система.
Способност
Способност хијерархије меморије је укупна количина података коју меморија може да ускладишти. Јер кад год се померамо одозго према доле унутар хијерархије меморије, тада ће се капацитет повећавати.
Време приступа
Време приступа у хијерархији меморије је интервал времена између доступности података, као и захтева за читање или писање. Јер кад год се померамо од врха до дна унутар хијерархије меморије, тада ће се време приступа повећавати
Цена по биту
Када се померамо одоздо према горе унутар хијерархије меморије, тада ће се повећати трошкови за сваки бит, што значи да је интерна меморија скупа у поређењу са спољном меморијом.
Дизајн хијерархије меморије
Хијерархија меморије у рачунарима углавном укључује следеће.
Регистри
Обично је регистар статични РАМ или СРАМ у процесору рачунара који се користи за држање речи података која је обично 64 или 128 бита. Бројач програма регистар је најважнији као и у свим процесорима. Већина процесора користи регистар статусних речи као и акумулатор. Регистар статусне речи користи се за доношење одлука, а акумулатор служи за чување података попут математичке операције. Обично рачунари воле сложени инструкциони скупови рачунара имају толико регистара за прихватање главне меморије и РИСЦ-смањен сет инструкција рачунари имају више регистара.
Кеш меморија
Кеш меморија се такође може наћи у процесору, али ретко може бити нека друга ИЦ (интегрисано коло) која је одвојена на нивое. Кеш меморија садржи део података који се често користи из главне меморије. Када процесор има једно језгро, ретко ће имати два (или) више нивоа кеш меморије. Садашњи вишејезгрени процесори имаће три, 2 нивоа за свако језгро, а један ниво се дели.
Главно сећање
Главна меморија у рачунару није ништа друго до меморијска јединица у процесору која директно комуницира. То је главна јединица за складиштење рачунара. Ова меморија је брза, као и велика меморија која се користи за складиштење података током свих операција рачунара. Ова меморија се састоји од РАМ-а, као и од РОМ-а.
Магнетни дискови
Магнетни дискови у рачунару су кружне плоче израђене од пластике, иначе од метала магнетизованим материјалом. Често се користе два лица диска, као и мноштво дискова на једном вретену помоћу глава за читање или писање које се могу добити на свакој равни. Сви дискови у рачунару се заједно окрећу великом брзином. Трагови у рачунару нису ништа друго до битови који се чувају у магнетизованој равни на местима поред концентричних кругова. Они су обично раздвојени у одељке који су именовани као сектори.
Магнетне траке
Ова трака је уобичајени магнетни снимак који је дизајниран са танким покривачем који се може магнетизовати на продуженом, пластичном филму танке траке. Ово се углавном користи за израду резервних копија огромних података. Кад год рачунар захтева приступ траци, прво ће се монтирати за приступ подацима. Једном када су подаци дозвољени, они ће бити демонтирани. Време приступа меморији ће бити спорије унутар магнетне траке, као и потребно је неколико минута за приступ траци.
Предности хијерархије памћења
Потреба за хијерархијом меморије укључује следеће.
- Дистрибуција меморије је једноставна и економична
- Уклања спољно уништавање
- Подаци се могу ширити свуда
- Дозвољава пејџинг и претпејџинг
- Замјена ће бити искуснија
Дакле, ово је све о томе хијерархија меморије . Из горњих података, коначно, можемо закључити да се углавном користе за смањење трошкова бита, фреквенције приступа и за повећање капацитета, времена приступа. Дакле, на дизајнеру је колико ће им ове карактеристике бити потребне да задовоље потребе својих потрошача. Ево питања за вас, хијерархија меморије у ОС ?
