Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Χρήση της λανθάνουσας μνήμης

Όταν ξεκινά μια ανάγνωση από μια εγγραφή στη μνήμη, γίνονται τα ακόλουθα βήματα:

- Ελέγχεται αν η ζητούμενη λέξη είναι αποθηκευμένη στη λανθάνουσα μνήμη. - Εάν αυτό ισχύει, τότε η αναφορά στη μνήμη ολοκληρώνεται ταχύτατα από τη λανθάνουσα μνήμη, χωρίς την ανάμιξη της κύριας μνήμης. - Εάν η ζητούμενη διεύθυνση μνήμης δεν περιλαμβάνεται στα τρέχοντα περιεχόμενα της λανθάνουσας μνήμης, τότε η προσπέλαση (ανάγνωση ή εγγραφή) γίνεται στην κύρια μνήμη. Ταυτόχρονα αντιγράφονται από την κύρια μνήμη όλες οι λέξεις της ενότητας στην οποία ανήκει η ζητούμενη λέξη. Αυτό γίνεται επειδή, σύμφωνα με την αρχή της τοπικότητας της αναφοράς, οι επόμενες αναφορές στη μνήμη είναι πολύ πιθανό να γίνουν σε διευθύνσεις γειτονικές με την προηγούμενη.

Με τη διαδικασία αυτή, ένα μεγάλο ποσοστό από τις αναφορές στην μνήμη εξυπηρετείται ταχύτατα μέσω της λανθάνουσας μνήμης. Αυτό το ποσοστό, που συνήθως αναφέρεται και ως λόγος επιτυχίας λ (hit ratio), είναι δυνατόν να ξεπεράσει το 99%, οδηγώντας έτσι σε σημαντική μείωση του χρόνου εκτέλεσης των προγραμμάτων.

Εάν ο χρόνος προσπέλασης στην κύρια μνήμη είναι 100 ns, ο χρόνος προσπέλασης στη λανθάνουσα μνήμη είναι 10 ns, και ο λόγος επιτυχίας είναι λ=95%, τότε ο μέσος χρόνος προσπέλασης tμ στη μνήμη είναι: [pic] επειδή το 95% των προσπελάσεων γίνεται στη λανθάνουσα μνήμη με ταχύτητα 10ns, ενώ για το 5% των προσπελάσεων γίνεται αναφορά και στη λανθάνουσα μνήμη και στην κύρια μνήμη με ταχύτητα 10ns + 100ns.

Στη γενική περίπτωση, εάν θεωρήσουμε ότι tm είναι ο χρόνος προσπέλασης στην κύρια μνήμη, tc ο χρόνος προσπέλασης στη λανθάνουσα μνήμη και λ είναι ο λόγος επιτυχίας, τότε ο μέσος χρόνος προσπέλασης στη μνήμη είναι: [pic]

Παρατηρούμε ότι όσο ο λόγος επιτυχίας λ πλησιάζει το 100, η τιμή του μέσου χρόνου προσπέλασης στη μνήμη (tμ) τείνει να εξισωθεί με τον χρόνο προσπέλασης της λανθάνουσας μνήμης (tc).