1) Klasy pamięci w komputerze PC ze względu na dostęp do informacji.

-pamięci z dostępem bezpośrednim (swobodnym) - RAM

-pamięci z dostępem cyklicznym - dwa rodzaje: z nieruchomym nośnikiem z ruchomym nośnikiem (pamięci dyskowe)

-pamięci z dostępem sekwencyjnym - taśmy magnetyczne

-pamięci z dostępem asocjacyjnym

2) Metody odwzorowania pamięci RAM w pamięci CACHE.

Odwzorowanie bezpośrednie

(Direct Mapped)

Zalety:

-Łatwość określania trafień (jedno porównanie)

-Prostota konstrukcji

-Szybkość wyszukiwania informacji

Wady:

-Mała efektywność i mała elastyczność

Odwzorowanie skojarzeniowe

(Fully Associative)

Zalety:

-Składowanie dowolnej linijki RAM w dowolnym miejscu Cache (brak podziału na strony) - duża skuteczność CACHE (niezależna od ułożenia kodu programu)

Wady:

-Trudność określenia trafienia (konieczność przejrzenia całego TRAM)

-Trudność realizacji układu

Odwzorowanie selekcyjno- skojarzeniowe

(Set Associative)

Cechy:

-Połączenie zalet i eliminacja wad wcześniejszych układów

-Liczba kanałów 2 do 4

Rozmiar strony w RAM = rozmiar kanału w CACHE

3) Metody określania „trafień” w pamięci CACHE.

-Bezpośrednie - Jedno porównanie znacznika z konkretnej linijki z częścią adresu w RAM.

-Skojarzeniowe - Porównanie znaczników z wszystkich nie pustych linijek z częścią adresu w RAM.

-Selekcyjno - skojarzeniowe - Porównanie znaczników z linijek należących do określonej strony z częścią adresu w RAM

4) Topologie pamięci CACHE (sposób połączenia procesora, CACHE i RAM).

Topologia Look-Aside

(układ konwencjonalny)

0x08 graphic
Procesor RAM

CACHE

Cechy:

-Częstotliwość pracy obu pamięci taka sama.

-Czas dostępu do RAM ulega skróceniu (dzięki szybkości CACHE).

-Magistrala pamięci RAM jest blokowana przy każdym dostępie procesora do cache.

-Stosowana do Pentium MMX włącznie (L2 umieszczona na płycie głównej).

Topologia Look-Through

(Inline Cache)

0x08 graphic
0x08 graphic
Procesor CACHE RAM

Cechy:

-Różne częstotliwości pracy pamięci (L2 taktowana inną częstotliwością niż magistrala pamięciowa).

-Procesor zanim odwoła się do RAM „szuka” danych w L1 i L2.

Topologia Back-Side

(architektura dwuszynowa)

0x08 graphic
0x08 graphic
CACHE Procesor RAM

Magistrala BSB Magistrala FSB

Cechy:

-Występują dwie magistrale:

1)CPU - RAM = FSB (Front Side Bus) - w Corei7 QPI (Quick-Path Interconnect)

2)CPU - CACHE = BSB (Back Side Bus)

-Częstotliwości magistral - niezależne.

-Możliwość wykorzystania magistrali FSB przez inne urządzenia.

-Wykorzystywana we wszystkich współczesnych rozwiązaniach (różne strategie - kompromis ekonomiczny pomiędzy rozmiarem L2 a szybkością BSB).

5) Cel stosowania pamięci CACHE w systemach komputerowych.

Pamięci CACHE stosowane są w celu przyśpieszenia dostępu do pamięci RAM

6) Budowa pamięci CACHE.

Pamięć CACHE

TAG - RAM

(Katalog Cache)

Przechowuje informacje o tym co znajduje się aktualnie w pamięci

Pamięć z danymi

Sterownik

Sprawdza czy informacja jest w pamięci Cache i organizuje współpracę z systemem.

7) Efektywność pamięci CACHE.

-sekwencyjnie ułożone dane w RAM

-iteracje (program wykonywany „krok po kroku”)

-przetwarzanie całych struktur danych

8) Niespójność danych w pamięci RAM i CACHE - rodzaje, strategie eliminacji.

1) Procesor aktualizuje dane w CACHE - Odpowiadające im dane w RAM nie są aktualizowane - Urządzenie pobiera nieaktualne dane

2) Procesor pobiera dane z CACHE - Pamięć CACHE nie jest aktualizowana - Urządzenie aktualizuje pamięci RAM

Strategie eliminacji:

-Write Trought - jednoczesny zapis do RAM i CACHE

-Write Back - zapis tylko do CACHE, aktualizacja RAM tylko w razie konieczności

-Victim Cache - L2 przechowuje wyłącznie linijki wyrzucone z L1 - uzupełnianie danych z Ram tylko do L1 (L1 i L2 przechowują zawsze różne informacje).

9) Podstawowe parametry pamięci wykorzystywanych w systemach komputerowych.

-pojemność

-czas dostępu

-czas cyklu

-szybkość transmisji

-pobór mocy

-koszt

10) Hierarchia pamięci stosowanych w systemach komputerowych.

-pamięć rejestrowa - zbiór wszystkich rejestrów - dostęp przez układ sterowania (wybór rejestru na podstawie kodu rozkazowego), najszybszy dostęp, najmniejsza pojemność

-pamięć kieszeniowa/podręczna - pojemność zależna od rodzaju (L1, L2 lub L3), czas dostępu rzędu ns

-pamięć operacyjna/główna - pojemność przekracza tysiące mega słów, czas dostępu rzędu 100ns

-pamięć dodatkowa/masowa (zewnętrzna) - pojemność setki mega słow..tysiące giga słów, czas dostępu średni ok. kilku MS (dla pamięci dyskowych); istotna właściwość pamięci masowych na bazie wymiennych dysków lub taśm magnetycznych - możliwość wymiany nośnika

11) Zasada działania zasilacza impulsowego na schemacie blokowym.

0x01 graphic

12) Podstawowe parametry zasilaczy impulsowych (ze wskazaniem wad i zalet).

-napięcie wejściowe

-prąd wyjściowy

-napięcie wyjściowe

-warunki otoczenia

-wielkości mechaniczne

Niestety nie wiem jakie wady/zalety wymienić w tym miejscu.

13) Parametry twardych dysków.

-pojemność

-szybkość transmisji danych

-czas dostępu

-prędkość obrotowa talerzy

-liczba głowic zapisu i odczytu

-liczba cylindrów

-zasilanie

-MTBF (określa żywotność dysku)