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Arquitetura de Computadores Universidade de São Paulo Dr. Jorge Luiz e Silva
Tecnologias de Hardware Hierarquia de Memória
Tecnologia de Memória Hierárquica ,[object Object],[object Object]
Parâmetros em Memórias ,[object Object]
Tamanho de memória (si): número de bytes ou palavras do nível i.
 Custo por byte (ci): Custo do i-ésimo nível de memória é estimado por cisi.
Bandwith (bi): Refere à taxa de transferência de dados entre dois nível de memória.
Unidade de transferência (xi): Refere-se ao nível de  granulidade de transferência de dados entre dois nível de memória.,[object Object],[object Object]
 Operações de transferência entre registradores são controladas pelo próprio processador, após decodificação de instrução, em um ciclo de clock.
Caches são controlados por uma MMU (Memory Management Unit) e é transparente ao programador.
 Pode ser implementado em um ou múltiplos níveis.,[object Object]
 Gerenciada também por uma MMU em cooperação com o Sistema Operacional.
 Pode ser subdividida em níveis usando diferentes tecnologias. ,[object Object]
 Disco é considerado o mais alto nível de memória on-line. Armazena programas tais como SO, compiladores, diversos programas de usuários, e seus conjuntos de dados.
 Fita magnética, são unidades de memória consideradas off-line, a ser usados como back-up. Armazenam copias de programas e resultados.
 Tabela a seguir mostra valores representativos para os vários níveis de memória.,[object Object]
Conceitos de inclusão, coerência e localidade ,[object Object]
Cache é considerado o nível mais interno (M1) que se comunica diretamente com os registradores da CPU.
 Os níveis mais externos Mn  basicamente contém todas as informações a nível de palavras. Todo o espaço de endereço em Mn formam o espaço de endereço virtual de um computador.,[object Object]
Propriedade da Inclusão ,[object Object]

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Aula 4 de Arquitetura de Computadores

  • 1. Arquitetura de Computadores Universidade de São Paulo Dr. Jorge Luiz e Silva
  • 2. Tecnologias de Hardware Hierarquia de Memória
  • 3.
  • 4.
  • 5. Tamanho de memória (si): número de bytes ou palavras do nível i.
  • 6. Custo por byte (ci): Custo do i-ésimo nível de memória é estimado por cisi.
  • 7. Bandwith (bi): Refere à taxa de transferência de dados entre dois nível de memória.
  • 8.
  • 9. Operações de transferência entre registradores são controladas pelo próprio processador, após decodificação de instrução, em um ciclo de clock.
  • 10. Caches são controlados por uma MMU (Memory Management Unit) e é transparente ao programador.
  • 11.
  • 12. Gerenciada também por uma MMU em cooperação com o Sistema Operacional.
  • 13.
  • 14. Disco é considerado o mais alto nível de memória on-line. Armazena programas tais como SO, compiladores, diversos programas de usuários, e seus conjuntos de dados.
  • 15. Fita magnética, são unidades de memória consideradas off-line, a ser usados como back-up. Armazenam copias de programas e resultados.
  • 16.
  • 17.
  • 18. Cache é considerado o nível mais interno (M1) que se comunica diretamente com os registradores da CPU.
  • 19.
  • 20.
  • 21. Significa que todos os itens de informação estão originalmente armazenados no nível mais externo Mn.
  • 22. Durante o processamento, subconjuntos de Mn são copiados para Mn-1, e assim sucessivamente.
  • 23. Isso significa que se uma palavra é encontrada em Mi, cópias da mesma palavra devem ser encontradas nos níveis superiores Mi+1, Mi+2, ...Mn.
  • 24.
  • 25. Mi - dividido em cacheblocks. Cada bloco possui em geral 32 bytes (8 palavras) “a e b” na figura, que são unidades de transferência de dados entre Cache e Memória Principal.
  • 26. M2 - dividido em páginas, 4Kbytes cada. Cada página com 128 blocos. Páginas são a unidade de transferência de informação entre Memória Principal e o Disco.
  • 27.
  • 28. Se uma palavra é modificada no Cache, copias daquela palavra devem ser atualizadas imediatamente ou de tempos em tempos nos níveis mais altos.
  • 29. Informações frequentemente utilizadas são encontradas nos níveis mais baixos minimizando o tempo de acesso.
  • 30.
  • 31. CPU faz acesso a memória para instrução ou dados.
  • 32. Esses acessos tendem a ocorrer por regiões na memória, em geral pequenas, próximas, e durante um certo tempo.
  • 33.
  • 34. Memória física onde residem os programas e dados, possuem tamanho limitado. Memória Virtual portanto vem resolver essa limitação.
  • 35. Espaço de endereço: cada palavra na memória física possui um único endereço físico. Todas as palavras na memória física formam o espaço de endereço físico.
  • 36.
  • 37.
  • 38. Mapas de conversão são armazenados em CACHE, memórias associativas, ou na própria memória principal.
  • 39. Esse mapeamento gera um ponteiro que indica se, e onde está a página procurada no espaço físico de endereço.
  • 40.