[Comprensión profunda de los sistemas informáticos] Capítulo 6-Jerarquía de la memoria

Todavía recuerdo que el examen de mitad de período estaba confundido por los cálculos en este capítulo ... Hice las preguntas en el libro nuevamente, y pensé que era bastante interesante.

1. [DRAM, SRAM] memoria de acceso aleatorio dinámica / estática.
2. [Disco] Sector (generalmente tiene 512B / sector). La brecha entre sectores no almacena bits de datos, solo se utiliza para identificar bits de formato de sector. Operación de disco, las tres partes principales del tiempo de acceso del sector, tiempo de búsqueda (generalmente 6 ~ 9 ms), tiempo de rotación (dependiendo de la velocidad de rotación y el número de sectores por pista), tiempo de transferencia (menos tiempo).
3. [Localidad] La localidad del tiempo y el espacio. En el caso de una localidad temporal deficiente, a cada elemento vectorial solo se accede una vez. Modo de referencia con tamaño de paso k: se accede a cada k-ésimo elemento de un vector continuo. Generalmente, a medida que k aumenta, la localidad espacial disminuye.
4. [Jerarquía de la memoria]. Idea central: para cada k, el dispositivo de almacenamiento más rápido y más pequeño ubicado en la capa k + 1 sirve como caché para el dispositivo de almacenamiento más grande y más lento ubicado en la capa k + 1. Los datos en la memoria se dividen en bloques. La transferencia de datos entre capas siempre se realiza en unidades de bloques. L0 <=> L1: 1B, L1 <=> L2 L2 <=> L3: 4 ~ 8B, L3 <=> L4: cientos y miles de B. Cuanto más baja es la capa, más lenta es la transmisión de datos y mayor es el tamaño del bloque.
   • Caché sobre lectura:
     • Cuando el programa necesita los datos en la capa k + 1, primero mire en la capa k. Si se encuentra, se llama un acierto de caché; si no se encuentra, es un error de caché. En este momento, si la capa kth está llena, debe usar una estrategia de reemplazo para sobrescribir un bloque con el bloque transmitido desde la capa k + 1. La estrategia LRU se ha utilizado menos recientemente.
     • Los errores de caché son: caché frío (la capa k está vacía, también conocida como error obligatorio / error frío), error de conflicto (colocación restrictiva de bloques de datos, como el i-ésimo bloque de datos de la capa k + 1 se coloca En la posición i% 4th de la capa kth, aunque la capa kth de la caché es lo suficientemente grande, los objetos de datos referenciados pueden haber estado ocupando la misma posición alternativamente), la capacidad no se ve afectada (la caché es demasiado pequeña para manejarla).
     • Nota: t = msb. E y t no están directamente relacionados. La ventaja de poner el índice de grupo en el medio: si se usa el índice de orden superior, los datos de direcciones consecutivas se asignarán al mismo bloque de caché, lo que reduce la eficiencia del uso de la caché.
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     • Según E (el número de líneas de caché por grupo), el caché se divide en:
       • Caché de mapeo directo (E = 1)
       • Caché asociativo de grupo (1 <E <C / B)
       • Caché totalmente asociativo (E = C / B, S = 1, solo adecuado para cachés pequeños, como TLB, entradas de tabla de páginas de caché)
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     • Los cachés de mapeo directo tienen el problema de fallas de conflicto de fluctuación de fase. Por ejemplo, dos variables en el bucle se asignarán al mismo grupo de caché. Una manera simple es "tambalear Gasai" (en mis propias palabras). 
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• • Caché sobre escritura
    • El valor almacenado en caché (hit de escritura) se cambia en la memoria caché y se realiza la actualización de la memoria:
      • Escribir a través de
      • Escrituras retrasadas (se requieren bits de modificación adicionales, y solo se escriben en la memoria cuando el algoritmo de reemplazo desea expulsar los bloques actualizados).
    • Manejo de escrituras perdidas
      • Asignación de escritura
      • Asignación sin escritura (para evitar decirle al caché, escriba directamente en la memoria)
    • Las memorias caché de escritura suelen ser asignaciones que no son de escritura, y las escrituras retrasadas suelen ser asignaciones de escritura.
    • Impacto en el rendimiento de los parámetros de caché
      • Tasa de señorita
      • Tasa de aciertos
      • Tiempo de golpe
      • Castigo perdido
  • Por egoísmo, guarda esta imagen