मेमरी आयोजित करण्याच्या पद्धती. आभासी स्मृती

सहयोगी स्मृती

पृष्ठ सारणी

पृष्ठ सारणी संघटना हे पृष्ठ आणि सेगमेंट-टू-पृष्ठ रुपांतरण यंत्रणेतील प्रमुख घटकांपैकी एक आहे. चला पृष्ठ सारणीची रचना अधिक तपशीलवार पाहू.

त्यामुळे आभासी पत्त्याचा समावेश होतो आभासी संख्यापृष्ठे (उच्च-ऑर्डर बिट्स) आणि ऑफसेट (लो-ऑर्डर बिट्स). व्हर्च्युअल पृष्ठासाठी एंट्री शोधण्यासाठी पृष्ठ सारणीमध्ये आभासी पृष्ठ क्रमांक अनुक्रमणिका म्हणून वापरला जातो. पृष्ठ सारणीतील या नोंदीवरून, पृष्ठ फ्रेम क्रमांक आढळतो, नंतर ऑफसेट जोडला जातो आणि भौतिक पत्ता तयार केला जातो. याव्यतिरिक्त, पृष्ठ सारणी प्रविष्टीमध्ये पृष्ठ गुणधर्मांबद्दल माहिती असते, विशिष्ट सुरक्षा बिट्समध्ये.

कार्यक्षम पृष्ठ सारणी अंमलबजावणीसाठी मुख्य समस्या व्हर्च्युअल ॲड्रेस स्पेसचा मोठा आकार आहे. आधुनिक संगणक, जे सहसा प्रोसेसर आर्किटेक्चरच्या बिट आकाराद्वारे निर्धारित केले जातात. आज सर्वात सामान्य 32-बिट प्रोसेसर आहेत, जे तुम्हाला 4 GB आकाराचे व्हर्च्युअल ॲड्रेस स्पेस तयार करण्याची परवानगी देतात (64-बिट संगणकांसाठी हे मूल्य 2**64b आहे).

चला पृष्ठ सारणीच्या अंदाजे आकाराची गणना करूया. 4K (Intel) च्या पृष्ठ आकारासह 32-बिट ॲड्रेस स्पेसमध्ये आम्हाला 1M पृष्ठे मिळतात आणि 64-बिटमध्ये आणखी. ते. टेबलमध्ये 1M पंक्ती (एंट्री) असणे आवश्यक आहे आणि एका ओळीतील एंट्रीमध्ये अनेक बाइट्स असतात. लक्षात ठेवा की प्रत्येक प्रक्रियेस स्वतःचे पृष्ठ सारणी आवश्यक आहे (आणि विभाग-पृष्ठ योजनेच्या बाबतीत, प्रत्येक विभागासाठी एक). तर, या प्रकरणात, पृष्ठ सारणी खूप मोठी असणे आवश्यक आहे.

त्याच वेळी, प्रदर्शन जलद असणे आवश्यक आहे. मॅपिंग जलद असणे आवश्यक आहे, कारण ते प्रत्येक मेमरी ऍक्सेसवर केले जाते आणि जवळजवळ प्रत्येक मशीन सूचनांमध्ये आढळते. ही समस्या प्रामुख्याने सहयोगी मेमरीच्या अंमलबजावणीद्वारे सोडविली जाते.

सर्व वेळ मेमरीमध्ये एक प्रचंड टेबल असणे आणि त्यातील फक्त काही तुकड्या साठवणे (हे शक्य आहे, पुन्हा स्थानिक मालमत्तेवर आधारित) असणे ही गंभीर गरज टाळण्यासाठी अनेक संगणक बहु-स्तरीय पृष्ठ सारणी वापरतात.

चला एक मॉडेल उदाहरण विचारात घेऊया (चित्र 10.4). गृहीत धरा की 32-बिट पत्ता 10-बिट Ptr1 फील्ड, 10-बिट Ptr2 फील्ड आणि 12-बिट ऑफसेटमध्ये विभागलेला आहे. 12 ऑफसेट बिट्स आम्हाला 4K पृष्ठ (2**12) मध्ये बाइट स्थानिकीकरण करण्यास अनुमती देतात आणि एकूण आमच्याकडे 2**20 पृष्ठे आहेत. अंजीर पासून पाहिले जाऊ शकते. प्रति सारणी 9.4 1024 पंक्ती शीर्ष पातळी Ptr1 फील्ड वापरून, ते 1024 द्वितीय-स्तरीय सारण्यांचा संदर्भ देतात, ज्या प्रत्येकामध्ये 1024 पंक्ती देखील असतात. Ptr2 फील्ड वापरून, द्वितीय-स्तरीय सारणीची प्रत्येक पंक्ती विशिष्ट पृष्ठाकडे निर्देशित करते. अशा संस्थेचा मुद्दा म्हणजे सर्व द्वितीय-स्तरीय सारण्या (आणि त्यापैकी 1024 आहेत) सतत मेमरीमध्ये ठेवणे टाळणे. गोल संख्या असलेले उदाहरण पाहू. समजा एका प्रक्रियेसाठी 12M मेमरी आवश्यक आहे: कोडसाठी तळाशी 4M, डेटासाठी तळाशी 4M आणि स्टॅक मेमरीसाठी शीर्षस्थानी 4M. स्टॅकच्या तळाशी आणि डेटाच्या शीर्षस्थानी, 4Gb-12Mb ची अवाढव्य जागा वापरली जात नाही. या प्रकरणात, फक्त 1 शीर्ष-स्तरीय सारणी आणि 3 द्वितीय-स्तरीय सारण्या आवश्यक आहेत. हा दृष्टिकोन नैसर्गिकरित्या तीन किंवा अधिक टेबल स्तरांवर सामान्यीकृत करतो.

चला पान सारणी नोंदींपैकी एक पाहू. त्याचा आकार प्रत्येक प्रणालीनुसार बदलतो, परंतु 32 बिट सर्वात जास्त आहे सामान्य केस. सर्वात महत्वाचे फील्ड फ्रेम नंबर आहे. पेजिंगचा उद्देश या प्रमाणाचे स्थानिकीकरण करणे हा आहे. पुढे प्रेझेन्स बिट, प्रोटेक्शन बिट्स (उदाहरणार्थ, 0 - रीड/राइट, 1 - फक्त वाचा...), बदल बिट्स (जर ते लिहीले असेल तर) आणि लिंक बिट्स, जे कमी-वापरलेली पेज हायलाइट करण्यात मदत करतात, बिट्स जे कॅशिंगला अनुमती द्या. लक्षात ठेवा की डिस्कवरील पृष्ठ पत्ते पृष्ठ सारणीचा भाग नाहीत.

आकृती 10.4 - दोन-स्तरीय पृष्ठ सारणीचे उदाहरण.

मेमरी मॅनेजरच्या कार्यक्षमतेवर एकाधिक स्तरांचा कसा परिणाम होतो? जर आम्ही असे गृहीत धरले की प्रत्येक स्तर मेमरीमध्ये एक स्वतंत्र सारणी आहे, तर पत्त्याच्या भाषांतरासाठी अनेक मेमरी प्रवेश आवश्यक असू शकतात.

पृष्ठ सारणीतील स्तरांची संख्या विशिष्ट आर्किटेक्चरवर अवलंबून असते. तुम्ही सिंगल-लेव्हल (DEC PDP-11), टू-लेव्हल (Intel, DEC VAX), थ्री-लेव्हल (सन SPARC, DEC अल्फा) पेजिंग, तसेच ठराविक लेव्हल्ससह पेजिंगची उदाहरणे देऊ शकता. मोटोरोला). MIPS R2000 RISC प्रोसेसर पृष्ठ सारणीशिवाय कार्य करतो. येथे शोधा इच्छित पृष्ठ, हे पृष्ठ सहयोगी मेमरीमध्ये नसल्यास, OS ने ताबा घेणे आवश्यक आहे (तथाकथित शून्य पातळी पेजिंग).

बहु-स्तरीय पृष्ठ सारणीमध्ये इच्छित पृष्ठ शोधणे, व्हर्च्युअल पत्त्याला भौतिक पत्त्यामध्ये रूपांतरित करण्यासाठी मुख्य मेमरीमध्ये अनेक प्रवेश आवश्यक आहेत, खूप वेळ लागतो. काही परिस्थितींमध्ये, असा विलंब अस्वीकार्य आहे. या समस्येवर संगणक आर्किटेक्चरच्या पातळीवरही उपाय सापडतो.

स्थानिक गुणधर्मामुळे, बहुतेक प्रोग्राम्स ठराविक कालावधीत पृष्ठांच्या लहान संख्येचा संदर्भ देतात, म्हणून पृष्ठ सारणीचा फक्त एक छोटासा भाग कठोर परिश्रम करत आहे.

पृष्ठ सारणीमध्ये प्रवेश न करता आभासी पृष्ठे भौतिक पृष्ठांवर मॅप करण्यासाठी संगणकास हार्डवेअर उपकरणासह सुसज्ज करणे हा नैसर्गिक उपाय आहे, म्हणजे, आवश्यक साठवून ठेवणारी लहान, जलद कॅशे मेमरी असणे. हा क्षणपृष्ठ सारणीचा भाग. या उपकरणाला सहसा असोसिएटिव्ह मेमरी म्हणतात;

असोसिएटिव्ह मेमरीमधील एका टेबल एंट्रीमध्ये एक आभासी पृष्ठ, त्याचे गुणधर्म आणि ते ज्या फ्रेममध्ये आहे त्याबद्दल माहिती असते. ही फील्ड पृष्ठ सारणीतील फील्डशी तंतोतंत जुळतात.

असोसिएटिव्ह मेमरीमध्ये संग्रहित आभासी पृष्ठांचे मॅपिंग जलद आहे, परंतु कॅशे मेमरी महाग आहे आणि त्याचा आकार मर्यादित आहे.
ref.rf वर पोस्ट केले
8 ते 2048 पर्यंत TLB नोंदींची संख्या

मेमरीला सहसा असोसिएटिव्ह म्हटले जाते कारण, पृष्ठ सारणीच्या विपरीत, जे आभासी पृष्ठ क्रमांकांद्वारे अनुक्रमित केले जाते, येथे आभासी पृष्ठ क्रमांकाची या लहान सारणीच्या सर्व पंक्तींमधील संबंधित फील्डशी एकाच वेळी तुलना केली जाते. या कारणास्तव, ही मेमरी महाग आहे. ज्या ओळीचे आभासी पृष्ठ फील्ड इच्छित मूल्याशी जुळते त्यामध्ये पृष्ठ फ्रेम क्रमांक असतो.

असोसिएटिव्ह मेमरीच्या उपस्थितीत मेमरी मॅनेजरच्या कार्याचा विचार करूया. ते प्रथम सहयोगी मेमरीमध्ये आभासी पृष्ठ शोधते. पृष्ठ आढळल्यास, विशेषाधिकार उल्लंघनाच्या प्रकरणांशिवाय सर्वकाही ठीक आहे, जेव्हा मेमरीमध्ये प्रवेश करण्याची विनंती नाकारली जाते.

एखादे पान सहयोगी मेमरीमध्ये नसल्यास, ते पृष्ठ सारणीद्वारे शोधले जाते. सहयोगी मेमरीमधील पृष्ठांपैकी एक सापडलेल्या पृष्ठासह बदलले आहे. सारणीमध्ये, अशा लोड केलेल्या पृष्ठास बदल बिटसह चिन्हांकित केले आहे, जे पुढील वेळी पृष्ठ सारणीवरून सहयोगी मेमरी लोड केल्यावर विचारात घेतले जाईल.

पृष्ठ क्रमांक किती वेळा असोसिएटिव्ह मेमरीमध्ये असतो त्याला सहसा हिट (मॅच) रेशो (प्रोपोर्शन, रेशो) म्हणतात. दुसऱ्या शब्दांत, हिट रेशो हा लिंक्सचा भाग आहे जो असोसिएटिव्ह मेमरी वापरून बनवला पाहिजे. समान पृष्ठांवर प्रवेश केल्याने हिटचे प्रमाण वाढते.

उदाहरणार्थ, असे गृहीत धरा की पृष्ठ सारणी प्रवेशासाठी 100 एनएस गंभीर वेळ आवश्यक आहे आणि मेमरी सहयोगी मेमरी प्रवेशासाठी 20 एनएस आवश्यक आहे. 90% हिट गुणोत्तरासह, सरासरी प्रवेश वेळ 0.9*20+0.1*100 = 28 ns आहे.

आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टीमची स्वीकारार्ह कामगिरी सहयोगी मेमरी वापरण्याची प्रभावीता सिद्ध करते. असोसिएटिव्ह मेमरीमध्ये डेटा शोधण्याची उच्च संभाव्यता डेटाच्या वस्तुनिष्ठ गुणधर्मांच्या उपस्थितीशी संबंधित आहे: अवकाशीय आणि ऐहिक स्थानिकता.

खालील वस्तुस्थितीकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. प्रक्रिया बदलताना, तुम्हाला नवीन प्रक्रियेत मागील प्रक्रियेशी संबंधित माहिती सहयोगी मेमरीमध्ये दिसणार नाही याची खात्री करणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, ती साफ करा. तथापि, असोसिएटिव्ह मेमरी वापरल्याने संदर्भ बदलण्याची वेळ वाढते.

असोसिएटिव्ह मेमरी - संकल्पना आणि प्रकार. "असोसिएटिव्ह मेमरी" श्रेणीचे वर्गीकरण आणि वैशिष्ट्ये 2017, 2018.

सामान्यतः स्टोरेज डिव्हाइसेसमध्ये, माहितीमध्ये प्रवेश करण्यासाठी सेल पत्ता निर्दिष्ट करणे आवश्यक आहे. तथापि, पत्त्याद्वारे नव्हे तर काहींवर अवलंबून राहून माहिती शोधणे अधिक सोयीचे आहे वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्यमाहितीमध्येच समाविष्ट आहे. हे तत्त्व एक स्टोरेज डिव्हाइस आहे जे असोसिएटिव्ह स्टोरेज डिव्हाइस (AMD) म्हणून ओळखले जाते. साहित्यात अशा स्टोरेजसाठी इतर नावे आहेत: सामग्री ॲड्रेस करण्यायोग्य मेमरी; डेटा ॲड्रेस करण्यायोग्य मेमरी; समांतर शोधासह मेमरी (समांतर शोध मेमरी); कॅटलॉग मेमरी; माहिती स्टोरेज; टॅग केलेली मेमरी.

सहयोगी स्मृतीहे एक उपकरण आहे जे माहिती संचयित करण्यास सक्षम आहे, दिलेल्या नमुन्याशी त्याची तुलना करू शकते आणि त्यांचा एकमेकांशी पत्रव्यवहार किंवा विसंगती दर्शवते.

पारंपारिक मशीन मेमरी (रँडम ऍक्सेस मेमरी किंवा रॅम) च्या विपरीत, ज्यामध्ये वापरकर्ता मेमरी पत्ता निर्दिष्ट करतो आणि रॅम त्या पत्त्यावर संग्रहित डेटाचा एक शब्द परत करतो, रॅमची रचना केली जाते जेणेकरून वापरकर्ता डेटाचा एक शब्द निर्दिष्ट करेल आणि रॅम ती कुठेतरी साठवली आहे का हे शोधण्यासाठी संपूर्ण मेमरी शोधते. डेटा शब्द आढळल्यास, एपी एक किंवा अधिक स्टोरेज पत्त्यांची सूची देते जेथे हा शब्द सापडला होता (आणि काही आर्किटेक्चरवर, डेटा शब्द स्वतः किंवा डेटाचे इतर भाग देखील परत करतो). अशाप्रकारे, AP हे एक हार्डवेअर अंमलबजावणी आहे ज्याला प्रोग्रामिंगच्या शब्दात असोसिएटिव्ह ॲरे म्हटले जाईल.

सहयोगी वैशिष्ट्य – एक चिन्ह ज्याद्वारे माहिती शोधली जाते.

शोध चिन्ह – कोड संयोजन जे शोध नमुना म्हणून कार्य करते.

एक सहयोगी वैशिष्ट्य शोधल्या जात असलेल्या माहितीचा भाग असू शकतो किंवा त्यास अतिरिक्त संलग्न करू शकतो. नंतरच्या बाबतीत, याला सहसा टॅग किंवा लेबल म्हणतात.

सहयोगी स्मृतीची रचना

ASU मध्ये समाविष्ट आहे:

• N m-bit शब्द संचयित करण्यासाठी स्टोरेज ॲरे, ज्यामध्ये प्रत्येकामध्ये सेवा माहितीद्वारे अनेक लो-ऑर्डर बिट व्यापलेले आहेत;
• सहयोगी गुणधर्माची नोंदणी, जिथे मागितलेल्या माहितीचा कोड ठेवला जातो (शोध विशेषता). नोंदणी रुंदी kसहसा शब्द लांबीपेक्षा कमी ट;
• सर्व संग्रहित शब्दांच्या प्रत्येक बिटची संबंधित शोध ध्वज बिटशी समांतर तुलना करण्यासाठी आणि जुळणारे सिग्नल व्युत्पन्न करण्यासाठी मॅच सर्किट्स वापरतात;
• एक योगायोग नोंदवही, जिथे स्टोरेज ॲरेचा प्रत्येक सेल एका अंकाशी संबंधित असतो, ज्यामध्ये संबंधित सेलचे सर्व अंक शोध चिन्हाच्या समान अंकांशी जुळत असल्यास युनिट प्रविष्ट केले जाते;
• एक मास्क रजिस्टर जे तुम्हाला ठराविक बिट्सची तुलना अक्षम करण्यास अनुमती देते;
• एक संयोजन सर्किट जे योगायोग रजिस्टरच्या सामग्रीच्या विश्लेषणावर आधारित, माहिती शोधाचे परिणाम दर्शविणारे सिग्नल व्युत्पन्न करते.

CAM मध्ये प्रवेश करताना, मास्क रजिस्टरमधील बिट्स प्रथम शून्यावर साफ केले जातात, जे माहिती शोधताना विचारात घेतले जाऊ नयेत. योगायोग नोंदणीचे सर्व बिट्स एक वर सेट केले आहेत. यानंतर, मागितलेल्या माहितीचा कोड (शोध विशेषता) सहयोगी विशेषता रजिस्टरमध्ये प्रविष्ट केला जातो आणि त्याचा शोध सुरू होतो, ज्या दरम्यान जुळणारे सर्किट एकाच वेळी स्टोरेज ॲरेच्या सर्व सेलच्या पहिल्या बिटची शोध विशेषताच्या पहिल्या बिटशी तुलना करतात. . ज्या सर्किट्समध्ये जुळत नसलेले आढळले आहे ते एक सिग्नल तयार करतात जे योगायोग रजिस्टरच्या संबंधित बिटला शून्य स्थितीत वळवतात. शोध चिन्हाच्या उर्वरित अनमास्क केलेल्या बिट्ससाठी देखील शोध प्रक्रिया होते. परिणामी, युनिट्स फक्त योगायोग रजिस्टरच्या त्या बिट्समध्ये संग्रहित केली जातात जी आवश्यक माहिती असलेल्या सेलशी संबंधित असतात. मॅच रजिस्टरमधील कॉन्फिगरेशनचा वापर पत्ता म्हणून केला जातो ज्यावर स्टोरेज ॲरे वाचले जाते. शोध परिणाम संदिग्ध असू शकतात या वस्तुस्थितीमुळे, मॅच रजिस्टरमधील सामग्री एकत्रित सर्किटमध्ये दिली जाते, जिथे सिग्नल व्युत्पन्न केले जातात जे सूचित करतात की माहिती मागवली जात आहे:

• a0 - आढळले नाही;
• a1 - एका सेलमध्ये समाविष्ट आहे;
• a2 - एकापेक्षा जास्त पेशींमध्ये समाविष्ट आहे.

मॅच रजिस्टर आणि सिग्नल a0, a1, a2 च्या सामग्रीच्या निर्मितीला असोसिएशन कंट्रोल ऑपरेशन म्हणतात. हे वाचन आणि लेखन ऑपरेशन्सचा अविभाज्य भाग आहे, जरी त्याचा स्वतंत्र अर्थ देखील असू शकतो.

वाचताना, प्रथम शोध युक्तिवादावर असोसिएशन तपासणी केली जाते. नंतर, जेव्हा a0 = 1, आवश्यक माहितीच्या अभावामुळे वाचन रद्द केले जाते, तेव्हा a1 =1 योगायोग नोंदवहीतील एकाने सूचित केलेला शब्द वाचला जातो आणि जेव्हा a2 = 1 मॅच रजिस्टरमधील सर्वात महत्त्वाचा 1 रीसेट केला जातो आणि संबंधित शब्द पुनर्प्राप्त केला जातो. या ऑपरेशनची पुनरावृत्ती करून, सर्व शब्द अनुक्रमे मोजले जाऊ शकतात.

एपीमध्ये रेकॉर्डिंग प्रथम विनामूल्य सेलमध्ये, विशिष्ट पत्ता निर्दिष्ट न करता केले जाते. एक विनामूल्य सेल शोधण्यासाठी, एक वाचन ऑपरेशन केले जाते ज्यामध्ये फक्त सेवा बिट्स मास्क केलेले नाहीत, हे दर्शविते की या सेलमध्ये किती काळ प्रवेश केला गेला होता आणि एकतर रिक्त सेल, किंवा सर्वात जास्त काळ वापरला गेलेला नाही.

सहयोगी आठवणींचा मुख्य फायदा या वस्तुस्थितीद्वारे निर्धारित केला जातो की माहिती शोधण्याची वेळ केवळ शोध चिन्हातील बिट्सच्या संख्येवर आणि पोलिंग बिट्सच्या गतीवर अवलंबून असते आणि स्टोरेज ॲरेमधील सेलच्या संख्येवर अवलंबून नसते.

सहयोगी माहिती पुनर्प्राप्तीच्या कल्पनेची समानता एएमएस आर्किटेक्चरची विविधता अजिबात वगळत नाही. एक विशिष्ट आर्किटेक्चर चार घटकांच्या संयोजनाद्वारे निर्धारित केले जाते:

1. माहिती शोध प्रकार;
2. वैशिष्ट्य तुलना तंत्र;
3. एकाधिक जुळण्यांच्या बाबतीत माहिती वाचण्याची पद्धत;
4. माहिती रेकॉर्ड करण्याचा मार्ग.

ALS च्या प्रत्येक विशिष्ट अनुप्रयोगामध्ये, माहिती शोधण्याचे कार्य वेगळ्या पद्धतीने तयार केले जाऊ शकते.

माहिती शोधाचे प्रकार:

• साधे (स्टोरेज ॲरेमध्ये संग्रहित शब्दांच्या समान बिट्ससह शोध चिन्हाच्या सर्व बिट्सची संपूर्ण जुळणी आवश्यक आहे).
• अवघड:
• दिलेल्या शब्दापेक्षा मोठे किंवा कमी सर्व शब्द शोधते. निर्दिष्ट मर्यादेत शब्द शोधा.
• कमाल किंवा किमान शोधा. असोसिएटिव्ह वैशिष्ट्याचे जास्तीत जास्त किंवा किमान मूल्य असलेल्या शब्दाची ABC मधून पुनरावृत्ती केलेली निवड (पुढील शोधातून वगळून) अनिवार्यपणे माहितीची क्रमबद्ध निवड दर्शवते. सर्वेक्षण वैशिष्ट्याच्या संबंधात ज्यांचे सहयोगी वैशिष्ट्य सर्वात जवळचे मोठे किंवा कमी मूल्य आहे अशा शब्दांचा शोध घेऊन क्रमबद्ध निवड दुसऱ्या मार्गाने सुनिश्चित केली जाऊ शकते.

अर्थात, जटिल शोध पद्धतींची अंमलबजावणी मेमरी आर्किटेक्चरमधील संबंधित बदलांशी संबंधित आहे, विशेषत: मेमरी सर्किटची गुंतागुंत आणि त्यात अतिरिक्त तर्कशास्त्राचा परिचय.

वैशिष्ट्य तुलना तंत्र:

मेमरी सिस्टम तयार करताना, मेमरी सामग्रीचे सर्वेक्षण आयोजित करण्यासाठी चार पर्यायांपैकी एक निवडतो. हे पर्याय डिस्चार्जच्या गटानुसार आणि अनुक्रमे गटांद्वारे समांतरपणे एकत्र केले जाऊ शकतात. शोध वेळेच्या दृष्टीने, शब्द आणि अंकांद्वारे समांतर चौकशी सर्वात प्रभावी मानली जाऊ शकते, परंतु सर्व प्रकारचे स्टोरेज घटक या शक्यतेस परवानगी देत ​​नाहीत.

एकाधिक जुळण्यांच्या बाबतीत माहिती वाचण्याची पद्धत:

• अनुक्रम साखळीसह (एक जटिल उपकरण वापरून जिथे बहु-मूल्य असलेले उत्तर तयार करणारे शब्द रेकॉर्ड केले जातात. अनुक्रम शृंखला एएमएस सेल नंबरच्या चढत्या क्रमाने शब्द वाचण्याची परवानगी देते, असोसिएटिव्ह वैशिष्ट्यांचा आकार विचारात न घेता).
• अल्गोरिदमिक पद्धतीने (सर्वेक्षणांच्या मालिकेचा परिणाम म्हणून).

माहिती रेकॉर्ड करण्याची पद्धत:

1. पत्त्याने.
2. सहयोगी वैशिष्ट्याच्या आकारानुसार ABCD च्या इनपुटवर माहितीचे वर्गीकरण करून (नवीन शब्द जिथे ठेवला जाईल त्या सेलचे स्थान नवीन लिहिलेल्या शब्दाच्या सहयोगी वैशिष्ट्यांच्या गुणोत्तरावर आणि आधीच संग्रहित केलेले शब्द यावर अवलंबून असते. ADZ).
3. लक्षणांच्या योगायोगाने.
4. वळणाच्या साखळीसह.

तुलनेने जास्त किमतीमुळे, RAM स्वतंत्र प्रकारची मेमरी म्हणून क्वचितच वापरली जाते.

स्थानिक गुणधर्मामुळे, बहुतेक प्रोग्राम्स ठराविक कालावधीत पृष्ठांच्या लहान संख्येत प्रवेश करतात, म्हणून पृष्ठ सारणीचा फक्त एक छोटासा भाग सक्रियपणे वापरला जातो.

प्रवेग समस्येचा नैसर्गिक उपाय म्हणजे पृष्ठ सारणीमध्ये प्रवेश न करता आभासी पृष्ठांवर भौतिक पृष्ठांवर मॅप करण्यासाठी संगणकास हार्डवेअर उपकरणासह सुसज्ज करणे, म्हणजे, पृष्ठ सारणीचा भाग संचयित करणारी लहान, जलद कॅशे मेमरी असणे. या क्षणी आवश्यक आहे. हे उपकरण म्हणतात सहयोगी स्मृती, कधीकधी भाषांतर लुकसाइड बफर (TLB) हा शब्द देखील वापरला जातो.

प्रति एक टेबल रेकॉर्ड सहयोगी स्मृती(सिंगल इनपुट) मध्ये एका आभासी पृष्ठाबद्दल माहिती असते: त्याचे गुणधर्म आणि ते ज्या फ्रेममध्ये स्थित आहे. ही फील्ड पृष्ठ सारणीतील फील्डशी तंतोतंत जुळतात.

कारण सहयोगी स्मृतीपृष्ठ सारणी एंट्रीमध्ये फक्त काही समाविष्ट आहेत, प्रत्येक TLB एंट्रीमध्ये फील्ड नंबर असणे आवश्यक आहे आभासी पृष्ठ. मेमरीला सहयोगी म्हणतात कारण ती एकाच वेळी प्रदर्शित केलेल्या संख्येची तुलना करते आभासी पृष्ठया लहान सारणीच्या सर्व पंक्तींमध्ये संबंधित फील्डसह. म्हणून या प्रकारचामेमरी खूप महाग आहे. ओळीत, फील्ड आभासी पृष्ठजे इच्छित मूल्याशी जुळते, पृष्ठ फ्रेम क्रमांक आढळतो. TLB मध्ये नोंदींची विशिष्ट संख्या 8 ते 4096 पर्यंत आहे. मध्ये नोंदींच्या संख्येत वाढ सहयोगी स्मृतीमुख्य मेमरी कॅशेचा आकार आणि प्रति सूचना मेमरी ऍक्सेसची संख्या यासारखे घटक विचारात घेणे आवश्यक आहे.

जर असेल तर मेमरी मॅनेजरच्या कार्याचा विचार करूया सहयोगी स्मृती.

सुरुवातीला माहिती प्रदर्शित करा आभासी पृष्ठमध्ये शारीरिक आढळले सहयोगी स्मृती. तर आवश्यक प्रवेशआढळले - सर्व काही ठीक आहे, विशेषाधिकारांच्या उल्लंघनाच्या प्रकरणांशिवाय, जेव्हा मेमरीमध्ये प्रवेश करण्याची विनंती नाकारली जाते.

मध्ये आवश्यक प्रवेश असल्यास सहयोगी स्मृतीगहाळ, मॅपिंग पृष्ठ सारणीद्वारे केले जाते. मधील नोंदींपैकी एक सहयोगी स्मृतीपृष्ठ सारणीवरून नोंद आढळली. येथे आम्हाला कोणत्याही कॅशेसाठी पारंपारिक बदली समस्येचा सामना करावा लागतो (म्हणजे, कॅशेमधील कोणती प्रविष्टी बदलणे आवश्यक आहे). रचना सहयोगी स्मृतीनवीन नोंदी जोडल्यावर कोणते जुने रेकॉर्ड हटवायचे याबाबत निर्णय घेता यावेत अशा प्रकारे रेकॉर्ड आयोजित करणे आवश्यक आहे.

मध्ये शोधलेल्या यशस्वी पृष्ठ क्रमांकाची संख्या सहयोगी स्मृतीएकूण शोध संख्येच्या संबंधात हिट (सामना) गुणोत्तर (प्रमाण, गुणोत्तर) असे म्हणतात. "कॅशे हिट रेट" हा शब्द देखील कधीकधी वापरला जातो. अशा प्रकारे, हिट रेशो हा लिंक्सचा एक भाग आहे जो वापरून बनवता येतो सहयोगी स्मृती. समान पृष्ठांवर प्रवेश केल्याने हिटचे प्रमाण वाढते. हिट रेशो जितका जास्त असेल तितका डेटा मधील सरासरी प्रवेश वेळ कमी असेल यादृच्छिक प्रवेश मेमरी.

समजा, उदाहरणार्थ, पृष्ठ सारणीद्वारे कॅशे चुकल्याच्या बाबतीत पत्ता निर्धारित करण्यासाठी आणि कॅशे हिट झाल्यास पत्ता निश्चित करण्यासाठी 100 एनएस लागतात. सहयोगी स्मृती- 20 एनएस 90% हिट गुणोत्तरासह, पत्ता निर्धारित करण्यासाठी सरासरी वेळ 0.9x20+0.1x100 = 28 ns आहे.

आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टीमची अत्यंत स्वीकार्य कामगिरी वापराची प्रभावीता सिद्ध करते सहयोगी स्मृती. मध्ये डेटा शोधण्याची उच्च संभाव्यता सहयोगी स्मृतीडेटाच्या वस्तुनिष्ठ गुणधर्मांच्या उपस्थितीशी संबंधित आहे: अवकाशीय आणि ऐहिक स्थानिकता.

खालील वस्तुस्थितीकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. प्रक्रियांचा संदर्भ बदलताना, तुम्हाला नवीन प्रक्रिया "दिसत नाही" याची खात्री करणे आवश्यक आहे सहयोगी स्मृतीमागील प्रक्रियेशी संबंधित माहिती, जसे की ती साफ करणे. त्यामुळे वापरून सहयोगी स्मृतीसंदर्भ स्विचिंग वेळ वाढवते.

मानले जाणारे दोन-स्तर ( सहयोगी स्मृती+ पृष्ठ सारणी) पत्ता अनुवाद योजना आहे एक चमकदार उदाहरणमागील व्याख्यानाच्या प्रस्तावनेत चर्चा केल्याप्रमाणे स्थानिकतेच्या तत्त्वावर आधारित मेमरी पदानुक्रम.

उलटे पृष्ठ सारणी

बहु-स्तरीय संघटना असूनही, अनेक मोठ्या पान सारण्या संग्रहित करणे अजूनही एक आव्हान आहे. त्याचे महत्त्व विशेषतः 64-बिट आर्किटेक्चरसाठी संबंधित आहे, जेथे आभासी पृष्ठांची संख्या खूप मोठी आहे. एक संभाव्य उपाय वापरणे आहे उलटे पृष्ठ सारणी(उलटलेले पृष्ठ सारणी). पॉवरपीसी मशीन्स, काही हेवलेट-पॅकार्ड वर्कस्टेशन्स, IBM RT, IBM AS/400 आणि इतर अनेकांवर हा दृष्टिकोन वापरला जातो.

या सारणीमध्ये भौतिक मेमरीच्या प्रत्येक पृष्ठ फ्रेमसाठी एक नोंद आहे. हे महत्वाचे आहे की सर्व प्रक्रियांसाठी एक टेबल पुरेसे आहे. अशा प्रकारे, आर्किटेक्चरची रुंदी, आकार आणि प्रक्रियांची संख्या विचारात न घेता, मॅपिंग कार्य संचयित करण्यासाठी मुख्य मेमरीचा एक निश्चित भाग आवश्यक आहे.

RAM ची बचत असूनही, वापर उलटे टेबलएक महत्त्वपूर्ण गैरसोय आहे - त्यातील नोंदी (जसे सहयोगी स्मृती) चढत्या वर्च्युअल पृष्ठ क्रमांकांनुसार क्रमवारी लावली जात नाही, ज्यामुळे पत्त्याचे भाषांतर गुंतागुंतीचे होते. या समस्येचे निराकरण करण्याचा एक मार्ग म्हणजे हॅश टेबल वापरणे आभासी पत्ते. शिवाय, भाग आभासी पत्ता, जो पृष्ठ क्रमांक आहे, हॅशिंग फंक्शन वापरून हॅश टेबलमध्ये मॅप केला जातो. भौतिक मेमरीचे प्रत्येक पृष्ठ हॅश टेबलमधील एका नोंदीशी संबंधित आहे आणि उलटे पृष्ठ सारणी. आभासी पत्ते, समान हॅश व्हॅल्यू एकमेकांशी जोडलेले आहेत. सामान्यतः साखळीची लांबी दोन रेकॉर्डपेक्षा जास्त नसते.

पृष्ठ आकार

विद्यमान मशीनसाठी OS डेव्हलपरमध्ये क्वचितच पृष्ठ आकारावर प्रभाव टाकण्याची क्षमता असते. तथापि, पुन्हा साठी संगणक तयार केले जात आहेतइष्टतम पृष्ठ आकार संबंधित निर्णय संबंधित आहे. जसे आपण अपेक्षा करू शकता, कोणताही सर्वोत्तम आकार नाही. त्याऐवजी, आकारावर परिणाम करणारे घटकांचा एक संच आहे. सामान्यत: पृष्ठ आकार 2 9 ते 2 14 बाइट्स पर्यंत दोन पॉवर असतो.

आमची स्मरणशक्ती स्वाभाविकच सहयोगी आहे. हे या वस्तुस्थितीमध्ये व्यक्त केले जाते की एक स्मृती दुसरी, दुसरी - तिसरी, इत्यादी लक्षात ठेवू शकते, मानसिक संघटनांच्या साखळीसह विचारांना एकाकडून दुसऱ्याकडे जाण्यास भाग पाडते किंवा परवानगी देते. असोसिएटिव्ह मेमरी ही व्यक्तीची परिस्थिती आणि कल्पना यांच्यातील संबंध आहे. असोसिएशन हे एक प्रकारचे अदृश्य हुक आहेत जे अनुभव, परिस्थिती आणि स्मृतीमध्ये जमा झालेल्या कल्पना, अनुभवलेले क्षण (काय घडले) च्या खोलीतून काढतात आणि त्यांना लक्षात ठेवण्याची आवश्यकता असलेल्या गोष्टींशी जोडतात.

स्मृतीचा सहयोगी सिद्धांत

स्मरणशक्तीशी संबंधित मानसशास्त्राची अनेक क्षेत्रे आहेत. त्यापैकी मुख्य म्हणजे सहयोगी, वर्तनात्मक, संज्ञानात्मक आणि क्रियाकलाप. ते सर्व मान्य करतात की स्मृती ही माहिती लक्षात ठेवण्याची, संग्रहित करण्याची आणि पुनरुत्पादित करण्याची आणि विसरण्याची प्रक्रिया आहे आणि ती स्मृती व्यक्तिमत्त्व निर्मितीच्या प्रक्रियेचा आधार आहे.

त्याच वेळी, त्याच्या तत्त्वांवर आधारित, स्मरणशक्तीचे प्रत्येक सिद्धांत या प्रक्रियेचे सार आणि नमुने स्वतःच्या मार्गाने स्पष्ट करतात.

असाच एक सिद्धांत म्हणजे स्मृतीचा सहयोगी सिद्धांत. हे या कल्पनेतून पुढे आले आहे की सहवास म्हणजे मानसिक घटनांमध्ये घडणाऱ्या कनेक्शनपेक्षा अधिक काही नाही. लक्षात ठेवताना, लक्षात ठेवलेल्या किंवा पुनरुत्पादित सामग्रीच्या काही भागांमध्ये असे कनेक्शन स्थापित केले जातात. वस्तुस्थिती अशी आहे की लक्षात ठेवण्याच्या प्रक्रियेत एखादी व्यक्ती नेहमी उपलब्ध सामग्री आणि पुनरुत्पादित करणे आवश्यक असलेल्या सामग्रीमध्ये स्थापित केलेले काही कनेक्शन शोधते.

काही नमुने ओळखले गेले आहेत ज्याच्या आधारावर संघटना तयार केल्या जातात:

- संयोगाने. असे घडते जर समजलेली प्रतिमा भूतकाळातील अनुभवी कल्पनांशी किंवा या प्रतिमेशी एकाच वेळी अनुभवलेल्या आणि संबंधित असलेल्यांशी संबंधित असेल, म्हणजेच, मागील सामग्रीशी संबंधित असलेल्या आधारावर. उदाहरणार्थ, आमची शाळा लक्षात ठेवताना, आम्हाला बहुधा आमचे वर्गशिक्षक किंवा शाळेतील मित्र आणि त्यांच्याशी निगडीत भावना आठवतील, आणि कामाच्या सहकाऱ्याची आठवण ठेवल्यास, आम्हाला आठवत असेल की पुढचा शनिवार हा कामकाजाचा शनिवार आहे, आणि आम्हाला हे लक्षात ठेवण्याची गरज आहे. शनिवार व रविवार सकाळी एक अलार्म.

- समानतेनुसार. तुमच्या लक्षात आले आहे की, उदाहरणार्थ, काही लोक एखाद्याशी साम्य करतात? कदाचीत तुला बघून झालं असेल अनोळखी, त्याच्यामध्ये एक विशिष्ट "प्रकार" शोधा किंवा शोधून काढा की त्याची वैशिष्ट्ये (चेहरा, वागणूक, मुद्रा इ.) तुमच्या लक्षात राहतील कारण तो दिसतो...? उदाहरणार्थ, अस्ताव्यस्त, चकचकीत, चालणारी चाल असलेली - अस्वलासारखी; लहान, घरगुती, डरपोक आणि दिसायला असुरक्षित - चिमणीसारखे; तेजस्वी, महत्वाचे, सरळ खांदे आणि संथ, महत्वाच्या हालचालींसह - मोराप्रमाणे.

- या विरुद्ध. आपल्यासाठी “पांढरा-काळा”, “चांगला-वाईट”, “चरबी-हाडकुळा” जोडणे खूप सोपे आहे. ते आमच्या सहयोगी स्मृतीद्वारे देखील तयार केले जातात आणि प्रतिमा एकत्रित करण्यासाठी वापरले जातात. या प्रकरणात, समजलेल्या प्रतिमा चेतनातून विरोधी कल्पना काढतात. त्यामुळे, चिडलेल्या शेजाऱ्याचा सामना करताना, तिची बहीण किती शांत दिसते हे तुम्हाला आठवते.

स्मृतीच्या सहयोगी सिद्धांताचा तोटा असा आहे की ते असे स्पष्ट करत नाही महत्वाचे वैशिष्ट्यमेमरीची निवडकता म्हणून (अगदी, सहयोगी सामग्री नेहमीच लक्षात ठेवली जात नाही). याव्यतिरिक्त, हे लक्षात घेतले जात नाही की मेमरी प्रक्रिया लक्षात ठेवलेल्या सामग्रीच्या संस्थेवर अवलंबून असतात.

सहयोगी स्मरणशक्तीचा विकास, तसेच सहकारी विचारसरणी खूप महत्त्वाची आहे: सहवास आपल्याला लक्षात ठेवण्यास आणि लक्षात ठेवण्यास आणि कल्पना निर्माण करण्यास मदत करतात. असोसिएटिव्ह मेमरी आम्हाला एकमेकांशी संबंधित नसलेले शब्द आणि जटिल मजकूर लक्षात ठेवण्यास अनुमती देते, धन्यवाद, आम्ही मेमरीमधून आवश्यक माहिती अधिक सहजपणे काढतो आणि सहयोगी कनेक्शनचे नेटवर्क जितके चांगले असेल तितके ते लक्षात ठेवता येईल; जेव्हा आवश्यक असेल तेव्हा आठवते. एखाद्या विशिष्ट समस्येबद्दलचे आमचे निर्णय, आमची मते, अभिरुची आणि मूल्य प्रणाली सहयोगी स्मरणशक्तीवर आधारित असतात. आपली विचारसरणी, जगाची धारणा आणि निर्णयक्षमताही त्याच्याशी जोडलेली असते.

ज्ञात, आधीच शिकलेली माहिती नवीन सामग्रीशी जोडून सहयोगी मेमरी प्रशिक्षित केली जाते. सहयोगी स्मृती विकसित करण्यासाठी, आपण वापरू शकता, उदाहरणार्थ, खालील व्यायाम:

1. कागदाच्या 2 पत्रके आणि एक पेन तयार करा. कागदाच्या 1 शीटवर, प्रत्येक गोष्ट उभ्या स्तंभात लिहा. पूर्णांक 1 ते 100 पर्यंत.

2. त्यापैकी कोणतेही 10-15 निवडा ज्यांच्याशी तुमचा मजबूत संबंध आहे आणि पत्रक 2 वर त्यांना यादृच्छिक क्रमाने लिहा. उदाहरणार्थ, 8 हा स्नोमॅन आहे, 17 हा तुमच्या आवडत्या मिनीबसची संख्या आहे, 18 म्हणजे तुम्ही ज्या देशात राहता त्या देशातील बहुसंख्य वय आहे (तसे असल्यास), इ. तुम्ही तुमचे काम पूर्ण केल्यानंतर, 5-7 मिनिटे थांबा, अंकांसह 1 कागद घ्या आणि तुम्हाला आठवत असलेल्या सर्व घटना संबंधित क्रमांकाच्या विरुद्ध लिहा.

3. पुढच्या वेळी, आधी न वापरलेल्या इतर क्रमांकांसोबत असेच करा. गोष्टींवर जबरदस्ती करू नका, सुरुवातीला स्वत:ला खूप जोरात ढकलून देऊ नका, शक्य तितक्या यशस्वीरित्या निवडण्याचा प्रयत्न करा जे विश्वासार्हपणे यादीत स्थान घेईल.

4. संख्यांची संपूर्ण यादी पूर्ण झाल्यावर, 1 ते 100 पर्यंतच्या संख्येशी संबंधित सर्व संबंध दर्शवून स्वतःची चाचणी करा.

तुमच्या स्मरणशक्तीला प्रशिक्षण देण्याव्यतिरिक्त, तुम्ही अतिरिक्त असोसिएशन तयार केले आहे जे आवश्यक असल्यास कोड, फोन नंबर इत्यादी लक्षात ठेवण्यास मदत करतील. प्रतिमा काढण्यास न घाबरता फक्त आपल्या वैयक्तिक सहवासाचा वापर करण्याचा प्रयत्न करा. उदाहरणार्थ, 4 ची कल्पना चौकोन, एक “टीव्ही” आणि 0 ची त्यामध्ये कोरलेली वर्तुळ, “बन” म्हणून कल्पना करून 40 लक्षात ठेवता येते. परिणाम म्हणजे "टीव्हीवर बन" ची एक मजेदार संघटना. आपल्यासाठी योग्य असलेल्या आपल्या स्वतःच्या संघटनांसह या.

स्मरणशक्तीच्या विकासाविषयी बोलताना, हे लक्षात घेतले पाहिजे की ते लक्षाशी अतूटपणे जोडलेले आहे, कारण एखाद्या वस्तूवर लक्ष केंद्रित केल्याशिवाय, आपण ते अल्प-मुदतीच्या स्मृतीत देखील हलवू शकत नाही. चांगले काममेमरी न्यूरॉन्सची उच्च क्रियाकलाप, मेंदूच्या संज्ञानात्मक (संज्ञानात्मक) कार्यांचे समन्वित कार्य मानते. आपण स्मृती आणि लक्षाच्या विकासाबद्दल अधिक वाचू शकता.

स्मृती आणि लक्ष, धारणा आणि विचार ही मेंदूची कार्ये आहेत जी प्रशिक्षण आणि विकासाच्या अधीन आहेत. नियमित व्यायामाबद्दल धन्यवाद, आपण आपल्या क्षमतांमध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकता आणि हळूहळू वाढत्या भारांसह नियमित जटिल व्यायामांना प्राधान्य देणे चांगले आहे. उदाहरणार्थ, या उद्देशासाठी वर्ग वापरणे सोयीचे आहे.

आम्ही तुम्हाला आत्म-विकासात यश मिळवू इच्छितो!

फोटो: लॉरेलविले - कॅम्प आणि रिट्रीट सेंटर

सहयोगी स्मृती

ते म्हणतात की स्मृती तीन स्तंभांवर अवलंबून असते: सहवास, छाप, पुनरावृत्ती. पण या मॉडेलचे पालन करणे आवश्यक आहे का? हुशार वाचकांना जागतिक व्यवस्थेबद्दल आणि पृथ्वीच्या सपाट पृष्ठभागाबद्दलच्या प्राचीन कल्पनांशी साधर्म्य सहज दिसेल. पण या मॉडेलचे पालन करणे आवश्यक आहे का? तथापि, जोपर्यंत जुने मॉडेल आपल्यास अनुकूल आहे तोपर्यंत आपण दररोजच्या सरावात ते यशस्वीरित्या वापरू शकता.

असोसिएशन हे अदृश्य संकेत आहेत जे आपल्याला आधीपासूनच लक्षात असलेल्या गोष्टींशी घट्टपणे जोडतात जे आपल्याला स्मृतीमध्ये एकत्र करणे आवश्यक आहे.

सहयोगी स्मृती करू शकतोआणि गरज आहेविकसित करा आणि प्रशिक्षित करा. जाणीवपूर्वक प्रयत्न करताना, संघटनांचा शोध खूप वेगवान होईल आणि कालांतराने, कौशल्य बेशुद्ध पातळीवर जाऊ शकते, संघटना स्वतःच दिसून येतील आणि माहिती लक्षात ठेवणे सोपे आणि सोपे होईल.

परंतु पुरेसा सिद्धांत, थेट साध्या आणि पूर्णपणे सोप्या व्यायामाकडे जाण्याची वेळ आली आहे!

तर, तुम्ही 50 शब्द वाचले आहेत, संबंधित प्रतिमा शक्य तितक्या तेजस्वीपणे, रंग आणि हालचालींमध्ये कल्पना करा. आता सर्व शब्द एका दीर्घ कथेत किंवा अनेक लहान शब्दांमध्ये जोडण्याचा प्रयत्न करा: मांजर, घर, कार, सफरचंद...

की

एक पांढरी आणि लाल मांजर एका लाल विटांच्या घरात शिरली, अंगभूत गॅरेजमध्ये गेली, किरमिजी रंगाच्या कारमध्ये गेली, फ्रीवेवर गेली आणि तिच्या डाव्या पंजाने चाक चालवायला सुरुवात केली, हिरव्या सफरचंदावर कुरतडायला लागली. तिचा उजवा पंजा.

स्मृती विकासाच्या या टप्प्यावर शब्द लक्षात ठेवण्याची गरज नाही. तुम्ही हे थोड्या वेळाने, सहज आणि खेळकरपणे कराल. आता मी जटिल व्यायामांसह स्वत: ला ओव्हरलोड करण्याची शिफारस करत नाही. आपण खूप साध्य करू इच्छिता उच्चस्तरीयस्मृती? बऱ्याच लोकांसाठी, अडचणीची पातळी हळूहळू, परंतु नियमितपणे वाढवून हलविणे अधिक प्रभावी आहे.