Aula 12 - Organização e Arquitetura de Computadores

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CCT0307 - Organização e Arquitetura de Computadores
Aula 12: Memória Cache
Conceitos
O acesso a cache é transparente para a aplicação e para o sistema operacional, uma vez que todo o gerenciamento da memória cache é feito por hardware
O processador inicia a operação de leitura para o endereço desejado da Memória Principal
O sistema de controle da cache intercepta o endereço e conclui se o dado solicitado está ou não armazenado na cache. Um acerto é denominado cache hit e a falta é denominada cache miss
Se ocorrer um cache miss o controlador da memória principal é acionado para localizar o dado na memória, transferindo-o para a cache. Um novo acesso é feito a memória cache
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AULA 12: Memória Cache
Funcionamento
PRINCÍPIO DA LOCALIDADE
TEMPORAL
	Se um item é referenciado, tende a ser referenciado novamente.
	Exemplo: loops (instruções e dados)
	
ESPACIAL
	Se um item é referenciado, itens cujos endereços são próximos tendem a 	ser referenciados em seguida.
	Exemplo: acesso a dados de um array
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Organização
A memória cache é organizada em um conjunto de L linhas, sendo cada linha constituída de X bytes
As linhas têm endereço de 0 a L-1
Cada linha possui um campo indicador do endereço do bloco que está naquele instante armazenado nela. Este campo é denominado tag ou rótulo
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Mapeamento
DIRETO: Cada bloco da MP tem uma linha de cache previamente definida. Como o tamanho da memória é muito maior que o tamanho da cache, é necessário se obter o tag do bloco e verificar se é o mesmo tag que está na linha indicada, indicando um hit. É um método simples, porém de pouca flexibilidade
ASSOCIATIVO: Não há local fixo na cache para um bloco da MP, no entanto será necessário comparar o tag com o tag de cada linha
ASSOCIATIVO POR CONJUNTO: Utiliza conceitos das técnicas anteriores, utilizando mapeamento direto para identificar um bloco e mapeamento associativo para localizar o dado dentro do bloco
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