Κρυφή Μνήμη

Question 1

Ποιοι είναι οι τρόποι οργάνωσης της κρυφής μνήμης;

Answer 1

• Άμεση οργάνωση (direct mapped)
• Οργάνωση πλήρους συσχέτισης (fully associative)
• Οργάνωση κ-τρόπου συνόλου συσχέτισης (k-way set associative)

Question 2

Ποιες είναι οι συμβάσεις της κρυφής μνήμης;

Answer 2

Πλήθος λέξεων ανά πλαίσιο & το πλήθος των πλαισίων της κρυφής μνήμης είναι πάντοτε δυνάμεις του δυο
Οργάνωση κύριας μνήμης ανά λέξη

Question 3

Πώς χρησιμοποιείται η διεύθυνση για προσπέλαση κρυφής μνήμης με άμεση οργάνωση;

Answer 3

• Μέγιστο μέγεθος της κυρίας μνήμης 2λ θέσεις
• Πλήθος λέξεων ανά μπλοκ της κυρίας μνήμης 2μ
• Μέγιστο πλήθος μπλοκ της κυρίας μνήμης: 2ν = 2λ - μ
• Πλήθος πλαισίων της κρυφής μνήμης 2κ
  Φωτό

Question 4

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της άμεσης οργάνωσης;

Answer 4

• Μικρός χρόνος προσπέλασης
• Μικρό κόστος υλοποίησης

Question 5

Ποια είναι τα μειονεκτήματα της άμεσης οργάνωσης;

Answer 5

• Δυο η περισσότερα μπλοκ της κυρίας μνήμης που αντιστοιχούν στο ίδιο πλαίσιο της κρυφής μνήμης δεν μπορούν να βρίσκονται ταυτόχρονα στην κρυφή μνήμη
  => Μεγαλύτερο ρυθμό αποτυχιών

Question 6

Πώς χρησιμοποιείται η διεύθυνση για προσπέλαση κρυφής μνήμης με οργάνωση πλήρους συσχέτισης;

Answer 6

• Μέγιστο μέγεθος της κυρίας μνήμης 2λ θέσεις
• Πλήθος λέξεων ανά μπλοκ της κυρίας μνήμης 2μ
• Μέγιστο πλήθος μπλοκ της κυρίας μνήμης: 2ν = 2λ - μ
• Πλήθος πλαισίων της κρυφής μνήμης 2κ
  Φωτό

Question 7

Πώς χρησιμοποιείται η διεύθυνση για προσπέλαση κρυφής μνήμης με οργάνωση τ-τρόπων συνόλου συσχέτισης;

Answer 7

• Μέγιστο μέγεθος της κυρίας μνήμης 2λ θέσεις
• Πλήθος λέξεων ανά μπλοκ της κυρίας μνήμης 2μ
• Μέγιστο πλήθος μπλοκ της κυρίας μνήμης: 2ν = 2λ - μ
• Πλήθος πλαισίων της κρυφής μνήμης 2φ

Question 8

Ποιες είναι οι στρατηγικές απελευθέρωσης πλαισίων της κρυφής μνήμης;

Answer 8

• Τυχαία επιλογή (random policy)
• Επιλογή του μη χρησιμοποιηθέντος πρόσφατα (least recently used, LRU, policy)
• Επιλογή του πλαισίου που προσκομίστηκε πρώτο στην κρυφή μνήμη (first in/first out, FIFO, policy)

Question 9

Πώς γίνεται η ενημέρωση του επόμενου επιπέδου της ιεραρχικής μνήμης;

Answer 9

– Το μπλοκ στο οποίο ανήκει η πληροφορία που θα γράφει από την ΚΜΕ στην μνήμη βρίσκεται στην κρυφή μνήμη
- Η τακτική της άμεσης ενημέρωσης (write through ή copy through)
- Η τακτική της τελικής ενημέρωσης (write back ή copy back ή store in)
– Το μπλοκ στο οποίο ανήκει η πληροφορία που θα γράφει από την ΚΜΕ στην μνήμη βρίσκεται στην κρυφή μνήμη
- Τακτική προσκόμισης κατά την εγγραφή (write allocate ή fetch on write)
- Τακτική μη προσκόμισης κατά την εγγραφή (no-write allocate ή write around)

Question 10

Παραδείγματα

Answer 10

• Κρυφή μνήμη πλήρους συσχέτισης με 8 πλαίσια, αντικατάσταση πλαισίων με FIFO
• Κρυφή μνήμη άμεσης οργάνωσης
• Κρυφή μνήμη 2-τρόπων συνόλου συσχέτισης με 8 πλαίσια, αντικατάσταση πλαισίων με LRU