перекриття зон інших типів поведінка процесора непередбачена. Якщо довільна зона перекриває фіксовану, то на перекриту ділянку поширюється визначення фіксованої зони при встановленому прапорці FE.
Спроба використання типів пам'яті, що відрізняються від наведених в табл. 4.1, зумовлює виключення #GP.
Буфери трансляції адрес (TLB) оновлюються процесором прозоро для програм. Для анулювання окремих входжень існує інструкція INVLPG. Анулювання всіх входжень TLB, за винятком позначених прапорцем G як глобальних, відбувається при записі в регістр CR3 чи зміні його стану при переключенні задач. Анулювання всіх входжень з ігноруванням прапорця глобальності відбувається при зміні стану входу FLUSH#, запису в регістр MTRR в процесорах Р6, модифікації прапорців PG чи РЕ в регістрі CRO або прапорців PSE, PGE і РАЕ в регістрі CR4.
Буфери запису прозорі для програм навіть в мульти-процесорних системах. Порядок зовнішніх операцій запису завжди відповідає програмному кодові. Вивантаження буферів в пам'ять може відкладатися процесором з метою оптимізації. Але певні умови спричиняють негайне вивантаження буферів, зокрема:
виникнення винятку чи переривання;
виконання інструкцій вводу/виводу;
виконання інструкцій серіалізації в процесорах Р6;
здійснення операції LOCK;
виконання ініціалізації шини сигналом BINIT в процесорах Р6.
Висновки
Кеш-пам'ять (Cache Memory) або надоперативна пам'ять (СОЗУ) – це одна з різновидів швидкодійної оперативної пам'яті, для якої використовуються дорогі мікросхеми статичної пам'яті. Основне призначення кеш-пам'яті в комп'ютері – служити місцем тимчасового зберігання оброблюваних у нинішній момент часу кодів програм і даних. Тобто її призначення служити буфером між різними пристроями для зберігання і обробки інформації, наприклад, між процесором і ОЗУ, між механічною частиною вінчестера і ОЗУ і т.д. Залежно від призначення і типу процесора об'єм кеш-пам'яті може складати величину, наприклад 8 і 16 Кбайт, 128 і 256 Кбайт, а у ряді випадків досягає 2-3 Мбайт. Крім того, кеш-пам'ять ділиться на рівні і, відповідно, для кожного рівня кеш-пам'яті використовуються свої, дуже різні по конструкції і швидкодії мікросхеми.
Внутрішній кеш процесора класу Pentium, він же первинний кеш, або кеш першого рівня (Level І Cache), знаходиться на тому ж кристалі, що і процесор. Основне призначення цього кеша – зберігання команд і даних, які у нинішній момент обробляються в процесорі. Головна відмінність від всієї решти видів пам'яті у внутрішнього кеша процесора в тому, що доступ до елементів пам'яті відбувається на тактовій частоті ядра процесора. Поява такого типу кеша була викликана тим, що ядро процесора, починаючи з 486, працює на частоті, яка перевищує частоту зовнішньої синхронізації. Відмітимо, що в старих процесорах внутрішнього кеша не було, а термін "кеш-пам'ять" відносився до мікросхем зовнішнього кеша. Крім того, для кеша першого рівня в сучасних процесорів використовують асоціативну або набірно-асоціативну пам'ять, в якій вибір даних з пам'яті відбувається не за абсолютними адресами елементів пам'яті, а по їх вмісту, що значно прискорює роботу системи процесор-кеш. Швидше за все, такий кеш можна порівняти з невеликою базою даних, яка обробляє запити процесора (приблизно як працює програма Microsoft Access).
Вторинний кеш, або кеш другого рівня (Level 2 Cache) – це або зовнішній кеш, який встановлюється на системній платі, або кеш-пам'ять значного об'єму, яка знаходиться на тому ж кристалі, що і процесор. Можливий варіант як в процесорі Pentium II, де кеш другого рівня знаходиться на окремому кристалі усередині картриджа процесора. Оскільки кеш другого рівня має об'єм від 128 Кбайт до 1-4 Мбайт, то для здешевлення виготовлення процесора він може працювати, наприклад, на половинній частоті ядра процесора. Крім того, організація елементів пам'яті в ньому може відрізнятися від прийнятої для оперативної пам'яті та ін.
Кеш третього рівня (Level 3 Cache) мають деякі процесори, які призначені для серверних додатків.
Зовнішній кеш, він же кеш другого рівня в сучасних процесорів, в старих комп'ютерах знаходиться на системній платі і працює на частоті системної шини процесора, наприклад, 33 або 66 Мгц. В комп'ютерах з процесорами 386, 486 і першими поколіннями Pentium швидкість роботи кеша мало відрізняється від швидкодії мікросхем оперативної пам'яті, а виграш в продуктивності виходив за рахунок виключення простою процесора в ті моменти, коли мікросхеми оперативної пам'яті виконували цикли регенерації.
Література
Айден К. и др. Аппаратные средства PC: Пер. с нем. / К. Айден, Х. Фибельман, М. Краммер. – Спб.: BHV-Сонет. П., 1996.
Вермань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика. – К.: Форум, 2000.
Вильховченко С. Современный компьютер: устройство, выбор, модернизация. – СПб.: Питер, 2000.
Вильховченко С. Современный компьютер: устройство, выбор, модернизация. – СПб.: Питер, 2000. – 512 с.
Глушаков С.В., Мельников И.В. Персональный компьютер: Учебный курс. – Харьков: Фолио, М.: ООО "Издательство АСТ", 2000.
Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Карманная энциклопедия. – СПб.: Питер, 1999.
Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2000.
Гук М. Интерфейсы ПК: Справочник. – СПб.: Питер, 1999.
Информатика. Базовый курс. / Симонович С.В. и др. – СПб: Издательство "Питер", 1999.
Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для вузів / За ред. О.І. Пушкаря. – К.: Академія, 2002.
Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003.
Локазюк В. М. Мікропроцесори та мікроЕОМ у виробничих системах: Посібник. – К.: Видавничий центр "Академія", 2002. – 368 с.
Локазюк В. М., Савченко Ю.Г. Надійнсть, контроль, діагностика і модернізація ПК: Посібник для вузів / Під ред. В. М. Локазюка. – К.: Академія, 2004. – 376 с.
Модернизация и обслуживание ПК: Базовый курс / Пер. с. англ. Д.М. Шевеля. – К.: БЕК; М.: ЭНТРОП; СПб.: Корона принт, 2000. – 592 с.
Соломенчук