tailieunhanh - Giáo trình Kiến trúc máy vi tính: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1 cuốn sách "Kiến trúc máy vi tính", phần 2 giới thiệu tới người học các kiến thức về kiến trúc máy tính như: Kiến trúc máy tính PC và đơn vị xử lý trung tâm, tổ chức bộ nhớ trong máy tính, các thiết bị ngoại vi, thiết bị lưu trữ đĩa từ, các thiết bị điều khiển và giao diện vào-ra dữ liệu. . | Phàn II KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Chương II TỔ CHỨC BỘ NHỚ TRONG MÁY VI TÍNH 1. Tổ CHỨC Bộ NHỚ THEO PHÂN CẤP Một trong các chức năng của CPU là tuần tự nhập lệnh từ bộ nhớ và thực hiện-lệnh. Tốc độ truy nhập bộ nhớ chính bộ nhớ thao tác tương dối chậm với DRAM là khoảng 100ns 7s sọ năng cùa CPU. Nếu CPU nhập các lệnh và dữ liệu trực tiếp từ bộ nhớ chính thì tốcdộxùlý thực của CPU phụ thuộc vào tốc độ truy nhập của bô nhớ chính. Mặt khác .dung lượng nhớ cùa hộ nhó chính cũng khá hạn chế do vây nếu hệ thống lưu trữ chỉ gồm bộ nhớ chính cũng sẽ hạn chế khả năng cùa CPU. Để tảng tốc độ xừ lý cùa CPU dồng thời dảm bảo khả năng lưu trữ lớn cùa bộ nhớ máy tính người ta tổ chức bộ nhớ máy tính theo kiểu hè thông có phân cấp. Ý tường chính trong việc sử dụng hê thống bộ nhớ có phân cấp là tại một thời khoảng thì các lênh và dữ liệu dược sử dụng thường dều nằm ờ một khu vực tương đối nhỏ trong bô nhớ chính. Các vùng này luôn chuyển dịch khi chạy chương trình. Cơ sở của việc quản lý hệ thống bộ nhớ có phân cấp mà trong đó bao gồm nhiểu loại thiết bị nhớ khác nhau là dựa trên nguyên lý quy chiểu phán vùng. Kỹ thuật được sử dụng để giảm thời gian trung bình truy nhập bộ nhớ là th êm. một bợ nhớ có tốc dộ tiụy. nhập cao bộ nhớ SRAM vào hê thống lưu trữ này. Bộ nhớ loại này được gọi là bộ nhớ cache bộ nhớ ẩn . Bộ nhớ cache được sử dụng để lưu trữ các lệnh và dữ liệu thường dược sử dụng nhiều trong quá trình thực hiện chương trình. Vịêc quy chiếu truy nhập đến bộ nhớ chính chi xảy ra khi không tìm thấy thông tin cần có trong cache. Giai pháp yãn để của bộ nhớ chính là sừ dụng bộ nhớ ngoài thiết bị dĩa từ như là một thành phần của hệ thống bô nhớ . 91 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http Phẩn II KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Hình 42 2. TỔ CHỨC CACHE Thủ tục quàn lý bộ nhớ phân cấp có cache là nạp từng đoạn chương trình và dữ liêu từ bộ nhớ chính yậo cache. Phương pháp đơn giàn nhất dược dùng để quy chiếu bộ nhớ có cache là .