Принципы построения стековой памяти

Стековой называют память, доступ к которой организован по принципу: "последним записан - первым считан" (Last Input First Output - LIFO). Применение стековой памяти оказалось очень эффективным при построении компилирующих и интерпретирующих программ, при вычислении арифметических выражений с использованием плоской инверсной записи. В малых ЭВМ она стала широко использоваться в связи с удобствами реализации процедур вызова подпрограмм и при обработке прерываний.

Принцип работы стековой памяти состоит в следующем. Когда слово А помещается в стек, оно располагается в первой свободной ячейке памяти. Следующее записываемое слово перемещает предыдущее на одну ячейку вверх и занимает его место и т.д. Запись 8-го кода, после H, приводит к переполнению стека и потере кода A. Считывание слов из стека осуществляется в обратном порядке, начиная с кода H, который был записан последним. Заметим, что выборка, например, кода E невозможна до выборки кода F, что определяется механизмом обращения при записи и чтении типа LIFO. Для фиксации переполнения стека желательно формировать признак переполнения.

Перемещение данных при записи и считывании информации в стековой памяти подобно тому, как это имеет место в сдвигающих регистрах.

 

Принципы построения регистровой памяти

 

 

44.Принципы построения кэш – памяти и ее свойства

Структура адреса данных может быть представлена в виде следующих полей:

· Адрес байта в блоке (используется ЦП для выбора нужного байта);

· Индекс (адрес) блока данных (адрес строки кэша);

· Старшие биты адреса (все оставшиеся биты адреса ЦП, в нашем простейшем случае только 1 бит).

Таблица с раскладкой разрядных полей адреса является упрощенным вариантом для приведенной структуры, однако для основной памяти и кэша гораздо больших объемов поля будут те же самые, только число бит в каждом поле будет соответствовать максимальным размерам памяти обеих уровней.

Неотъемлемым свойством кэш-памяти является ее прозрачность для программ и пользователей. Система не требует никакой внешней информации об интенсивности использования данных; ни пользователи, ни программы не принимают никакого участия в перемещении данных из ЗУ одного типа в ЗУ другого типа, все это делается автоматически системными средствами.

 

Принципы построения ОЗУ

 

Оперативные запоминающие устройства ОЗУ могут быть: динамическими (DRAM) и статическими (SRAM).

В динамических ОЗУ, построенных на МОП-транзисторных ячейках с дополнительной емкостью, информация после считывания пропадает, поэтому требуется ее регенерация (восстановление), а значит, такие ОЗУ при своей очевидной дешевизне имеют низкое быстродействие.

Статические ОЗУ, построенные на триггерных ячейках, хранят информацию после считывания и регенерации не требуют, имеют высокое быстродействие, хотя и существенно дороже динамических ОЗУ.

Современные схемы ОЗУ сочетают в себе обе технологии (SDRAM).

Режимы работы: хранение, запись, регенерация, чтение-модификация-запись (в настоящее время не используется).

Достоинства:

- высокое быстродействие;

- высокая технология;

- низкая стоимость;

- малый объем;

Недостаток:

- чувствительность к воздействию электромагнитных полей от источника питания;

- потеря информации при отключении питания;

Различают 4 вида регенерации, т.е. восстановление информации через какое-либо время:

1. Программный;

2. Аппаратный;

3. Аппаратно-программный;

4. Авторегенерация;