Hierarquia de memoria

Hierarquia de Memória
Princípio da localidade um programa acessa uma porção relativamente pequena do espaço endereçável em um instante qualquer.

Localidade temporal Se um item é referenciado, ele tenderá a ser referenciado novamente.
Exemplo loops ( instruções e dados).

Localidade Espacial Se um item é referenciado, itens cujos endereços são próximos a este, tenderão a ser referenciados também.
Exemplo acesso a dados de um array.

Princípio da localidade Hierarquia de Memória

Hierarquia de Memória multi-níveis de memória com diferentes tamanhos e velocidades. As mais rápidas são as que tem maior custo de armazenamento por bit, e portanto as menores. Quanto menor a memória, mais perto do processador está localizada.

3 principais tecnologias usadas em hierarquia de memória:

Estrutura básica da hierarquia de memória

Relação entre os dados dos diversos níveis da hierarquia de memória

Bloco mínima unidade de informação que pode ou não estar presente em dois níveis de hierarquia de memória.
Hit se o dado acessado aparece em algum bloco no nível superior.
Miss se o dado acessado não aparece em algum bloco do nível superior.
Hit ratio (hit rate)razão de acessos encontrados pelo número total de acessos ao nível superior.
Miss ratio (miss rate)razão de acessos não encontrados pelo número total de acessos ao nível superior miss ratio = 1 – hit ratio.
Hit time tempo de acesso ao nível superior da hierarquia de memória, que inclui o tempo necessário para saber se no acesso ocorrerá um hit ou um miss.
Miss penalty tempo para recolocar um bloco no nível superior e enviá-lo ao processador, quando ocorrer um miss.
O maior componente do miss penalty é o tempo de acesso ao nível imediatamente inferior da hierarquia de memória.
Estrutura da hierarquia de memória

Memória Cache nível da hierarquia entre CPU e Memória
Principal ou qualquer espaço de armazenamento usado para tirar vantagem da localidade de acesso.