Asociativní metodika diagnostiky osobnostní zralosti Autoři: E. V. Kalyaeva, T. V. Prokofieva Návod. K vaší pozornosti se nabízí řada slov. Zamyslete se nad tím, jaké asociace každé z těchto slov vyvolává, zapište je.Nabízí se 35 charakteristik, které koncept odhalují

„Každodenní“ paměť a dlouhodobá paměť Uvažujme o dvou dalších otázkách souvisejících s tématem „Paměť“. Dosud byla hlavní pozornost věnována standardním laboratorním metodám, často využívaným při studiu paměti v jakémkoli věku. Poslední dva

8. Asociativní psychologie V procesu formování psychologie začal převládat asociační přístup k vnímání. Asociativní psychologie je jedním z hlavních směrů psychologie 17.–19. století. Hlavním vysvětlujícím principem duševního života byl pojem

Paměťové zařízení zpravidla obsahuje mnoho identických paměťových prvků tvořících paměťové pole (SM). Pole je rozděleno na jednotlivé buňky; každý z nich je navržen pro uložení binárního kódu, jehož počet bitů je určen šířkou paměťového vzorku (zejména to může být jedno, polovina nebo několik strojových slov). Způsob organizace paměti závisí na metodách umístění a vyhledávání informací v úložném poli. Na základě této vlastnosti rozlišují adresní, asociativní a zásobníkové (zásobníkové) paměti.

Adresová paměť. V paměti s organizací adres je umístění a vyhledávání informací v paměti založeno na použití adresy úložiště slova (čísla, příkazu atd.), adresa je číslo paměťové buňky, ve které toto slovo je umístěn.

Při zápisu (nebo čtení) slova do paměti musí příkaz spouštějící tuto operaci udávat adresu (číslo buňky), na které se záznam (čtení) provádí.

Typická struktura adresové paměti znázorněná na Obr. 4.2, obsahuje pole úložiště N n-bitových buněk a jeho hardwarového rámce včetně registru adres RgA, mít k(k> log 2 N)číslice, registr informací RgI, ukázkový blok adresy BAV, blok zesilovače snímání AUTOBUS, blok bitových zesilovačů-formátovačů záznamových signálů BUZ a jednotka správy paměti BUP.

4.2 Struktura paměti adres.

Podle kódu adresy v RgA BAV generuje signály v odpovídající paměťové buňce, které umožňují čtení nebo zápis slova v buňce.

Cyklus přístupu do paměti je zahájen vstupem do BUP mimo signál Odvolání. Obecná část oběhového cyklu zahrnuje vstup do RgA s adresní sběrnice SHA adresu a recepci BUP a dekódování řídícího signálu Úkon, označující typ požadované operace (čtení nebo zápis).

Dále při čtení BAV dešifruje adresu, odešle čtené signály do buňky určené adresou ZM, v tomto případě je kód slova zapsaný v buňce načten čtecími zesilovači AUTOBUS a přeneseny na RgI. Poté v paměti s destruktivním čtením (při čtení jsou všechny úložné prvky buňky nastaveny do nulového stavu). informace se v buňce obnovují zápisem RGI pár slov. Operace čtení je dokončena vydáním slova z RGI na výstupní informační sběrnici SHIVIkh.

Při záznamu, navíc k provádění výše uvedené obecné části přístupového cyklu, je zapisované slovo přijímáno ze vstupní informační sběrnice SHIVh PROTI RgI. Samotné nahrávání se skládá ze dvou operací: vymazání buňky (resetování na 0) a samotné nahrávání. Pro tohle BAV nejprve vybere a vymaže buňku určenou adresou v RgA.Čištění se provádí pomocí slovního čtení signálů v buňce, ale to blokuje snímací zesilovače a od AUTOBUS PROTI RGI nejsou přijímány žádné informace. Poté k vybranému BAV buňka je napsáno slovo z RgI.

Ovládací blok BUP generuje potřebné sekvence řídicích signálů, které iniciují činnost jednotlivých paměťových uzlů. Obvody přenosu řídicího signálu jsou na Obr. 4.2.

Asociativní paměť. Při tomto typu vyhledávání paměti nezbytné informace není tvořen adresou, ale jejím obsahem (přidruženým znakem). V tomto případě probíhá vyhledávání podle asociativní charakteristiky (nebo postupně podle jednotlivých bitů této charakteristiky) paralelně v čase pro všechny buňky paměťového pole. Asociativní vyhledávání může v mnoha případech výrazně zjednodušit a zrychlit zpracování dat. Toho je dosaženo díky skutečnosti, že v paměti tohoto typu je operace čtení informací kombinována s prováděním řady logických operací.

Typická struktura asociativní paměti je znázorněna na Obr. 4.3. Úložné pole obsahuje N(P + 1) -bitové buňky. K označení obsazenosti buňky se používá n-tá servisní číslice (0 - buňka je volná, 1 - do buňky je zapsáno slovo).

Vstupní informační sběrnicí SHIVh do registru asociativních atributů RgAP přejde na číslice 0 a 1 P- bitový asociativní dotaz a do registru masky RgM - kód vyhledávací masky s n-tou číslicí RgM je nastaveno na 0. Asociativní vyhledávání se provádí pouze pro sadu bitů RgAP, které „odpovídají 1 in RgM(nemaskované kousky RgAP). Pro slova, ve kterých se číslice v číslicích shodují s nezamaskovanými číslicemi RgAP, kombinační obvod KS nastaví 1 na odpovídající bity shodného registru RgSV a 0 na zbývajících číslicích. Takže hodnota j-ro zařadit se RgSV je určeno výrazem

RgSV(j) =

Kde RgAP[i], RgM[i] a ZM - hodnoty i-té číslice, resp RgAP, RgM a j-tou buňkou ZM.

Kombinační schéma pro generování výsledku asociativního odvolání FS tvary ze slova utvořeného v RgSV, signály  0,  1,  2, což odpovídá případům absence slov v ZM, splňující asociativní kritérium, přítomnost jednoho nebo více takových slov. Pro tohle FS implementuje následující booleovské funkce:

 0 =

 1 = РгСв

 2 =  0  1

Generování obsahu RgSV a signály  0,  1,  2 podle obsahu RgAP, RgM A ZM se nazývá operace řízení asociace. Tato operace je nedílnou součástí operací čtení a zápisu, i když má svůj vlastní význam.

Při čtení se asociace nejprve zkontroluje podle asociativního prvku v RgAP. Poté při  0 = 1 čtení je zrušeno z důvodu nedostatku požadovaných informací, když  1 = 1 je načteno RGI nalezené slovo s  2 = 1 palec RGI slovo se přečte z buňky, která má nejnižší číslo mezi buňkami označenými 1 in RgSv. Z RGI přečtené slovo je rozdáno na SHIVIkh.

Rýže. 4.3. Struktura asociativní paměti

Při nahrávání je nejprve nalezena volná buňka. Chcete-li to provést, operace kontroly přidružení se provede, když PrgAP= 111. ..10 a RgM== 00... 01. V tomto případě jsou volné buňky označeny 1 in RgSv. Pro záznam je vybrána volná buňka s nejnižším číslem. Zaznamenává slovo přijaté od SHIVh PROTI RgI.

Rýže. 4.4. Zásobník paměti

Pomocí operace řízení asociace můžete bez čtení slov z paměti určovat podle obsahu RgSV, kolik slov je v paměti, která splňují asociativní kritérium, například implementujte dotazy jako kolik studentů ve skupině má vynikající známku v dané disciplíně. Při použití vhodných kombinačních obvodů lze v asociativní paměti provádět poměrně složité logické operace, jako je hledání většího (menšího) čísla, hledání slov obsažených v určitých hranicích, hledání maximálního (minimálního) počtu atd.

Všimněte si, že asociativní paměť vyžaduje úložné prvky, které lze číst, aniž by došlo ke zničení informací v nich zaznamenaných. Je to dáno tím, že při asociativním vyhledávání se provádí čtení v celém SM pro všechny nezamaskované bity a není kam uložit informace, které se čtením dočasně zničí.

zásobníková paměť, stejně jako asociativní je neadresný. V zásobníková paměť(obr. 4.4) buňky tvoří jednorozměrné pole, ve kterém jsou sousední buňky navzájem spojeny bitovými obvody pro přenos slova. Nové slovo se zapíše do horní buňky (buňka 0), zatímco všechna dříve napsaná slova (včetně slova, které bylo v buňce 0) se posunou dolů do sousedních buněk s čísly většími o 1. Čtení je možné pouze z horní (nulové) paměťové buňky a pokud se provádí čtení s vymazáním, všechna ostatní slova v paměti se posunou nahoru do sousedních buněk s vyššími čísly. V této paměti se pořadí čtení slov řídí pravidlem: poslední dorazit - první sloužil.Řada zařízení tohoto typu také umožňuje operaci pouhého čtení slova z nulové buňky (bez mazání a přesouvání slova v paměti). Někdy je zásobníková paměť vybavena čítačem zásobníku SchSt, zobrazující počet slov uložených v paměti. Signál SchSt = 0 odpovídá prázdnému, zásobníku, SchSt = N - 1 - plný zásobník.

Paměť zásobníku je často organizována pomocí paměti adres. Zásobníková paměť je široce používána při zpracování vnořených datových struktur.

Následující odstavce kapitoly popisují různé typy adresovatelných úložných zařízení. Asociativní paměť se používá v zařízeních pro dynamickou distribuci OP a také pro konstrukci cache paměti.

Asociativní paměť

Asociativní paměť(AP) popř Asociativní úložné zařízení(RAM) je speciální typ počítačové paměti používaný ve velmi rychlých vyhledávacích aplikacích. Také známý jako obsahově adresovatelná paměť, asociativní úložné zařízení, obsahově adresovatelná paměť nebo asociativní pole, ačkoli druhý termín se v programování častěji používá k označení datové struktury. (Hannum a kol., 2004)

Hardwarové asociativní pole

Na rozdíl od běžné počítačové paměti (paměť s náhodným přístupem nebo RAM), ve které uživatel specifikuje adresu paměti a RAM vrací slovo dat uložené na této adrese, je RAM navržena tak, že uživatel specifikuje slovo dat a RAM pro něj prohledává celou paměť, aby zjistila, zda v ní není někde uložen. Je-li nalezeno datové slovo, AP vrátí seznam jedné nebo více adres úložiště, kde bylo slovo nalezeno (a na některých architekturách také vrátí samotné datové slovo nebo jiné související části dat). AP je tedy hardwarovou implementací toho, co by se z programátorského hlediska nazývalo asociativní pole.

Průmyslové standardy pro obsahově adresovatelnou paměť

Definice primárního rozhraní pro vyhledávače a další prvky síťového vyhledávání (NSE) byla specifikována v dohodě o interoperabilitě nazvané Look-Aside Interface ( LA-1 A LA-1B), který byl vyvinut Network Processing Forum, který byl později sloučen s Optical Internetworking Forum (OIF). Řada zařízení byla vyrobena společnostmi Integrated Device Technology, Cypress Semiconductor, IBM, Netlogic Micro Systems a dalšími v rámci těchto dohod o LA. Dne 11. prosince 2007 vydala OIF Smlouvu o rozhraní Serial Lookaside Interface Agreement. SLA).

Implementace na polovodičích

Protože AM je navržen tak, aby prohledal celou paměť v jedné operaci, je mnohem rychlejší než prohledávání RAM prakticky ve všech vyhledávacích aplikacích. Nevýhodou je však také vyšší cena AP. Na rozdíl od čipu RAM, který má jednoduché úložiště, každý jednotlivý paměťový bit v plně paralelním AM musí mít svůj vlastní přidružený porovnávací obvod, aby detekoval shodu mezi uloženým bitem a vstupním bitem. Kromě toho musí být výstupy porovnání z každé buňky v datovém slově zkombinovány, aby se vytvořil úplný výsledek porovnání datového slova. Další obvody zvětšují fyzickou velikost AP čipu, což zvyšuje výrobní náklady. Přídavný obvod také zvyšuje ztrátový výkon, protože všechny srovnávací obvody jsou aktivní v každém hodinovém cyklu. V důsledku toho se AM používá pouze ve specializovaných aplikacích, kde nelze dosáhnout rychlosti vyhledávání jinými méně nákladnými metodami.

Alternativní implementace

Aby se dosáhlo různé rovnováhy mezi rychlostí, velikostí paměti a cenou, některé implementace emulují funkce AM pomocí standardní vyhledávání stromové nebo hashovací algoritmy implementované v hardwaru, také pomocí hardwarových triků, jako je replikace a zřetězení, k urychlení efektivního provozu. Tyto konstrukce se často používají ve směrovačích.

Asociativní paměť Trinity

Binární AP je nejjednodušším typem asociativní paměti, která používá slova pro vyhledávání dat sestávající výhradně z jedniček a nul. Ternární AP přidává třetí hodnotu pro porovnání "X" nebo "don't care" pro jeden nebo více bitů v uloženém datovém slově, čímž přidává více flexibility do vyhledávání. Například ternární AP může uložit slovo „10XX0“, které by vrátilo shodu s kterýmkoli ze čtyř hledaných slov „10000“, „10010“, „10100“ nebo „10110“. Přidání flexibility do vyhledávání je za cenu zvýšení nákladů na binární AP, protože buňka vnitřní paměti nyní musí kódovat tři možné stavy namísto dvou. Tohoto dodatečného stavu se obvykle dosáhne přidáním bitu masky "důležité"/"nedůležité" do každého paměťového místa.

Holografická asociativní paměť poskytuje matematický model pro integrovanou asociativní paměť bitu „nezajímá mě“ pomocí reprezentace s komplexní hodnotou.

Vzorové aplikace

Obsahově adresovatelná paměť se často používá v zařízeních počítačových sítí. Například kdy síťový přepínač(přepínač) přijme datový rámec na jeden ze svých portů, tím se aktualizuje interní tabulka se zdrojovou MAC adresou rámce a portem, na kterém byl přijat. Poté vyhledá cílovou MAC adresu v tabulce, aby určil, na který port má být rámec odeslán, a odešle jej na tento port. Stůl MAC adresy obvykle implementován na binárním AP, takže cílový port lze najít velmi rychle, což snižuje latenci přepínače.

Ternární AP se často používají v těch síťových směrovačích, ve kterých má každá adresa dvě části: (1) síťová adresa, jejíž velikost se může měnit v závislosti na konfiguraci podsítě, a (2) adresa hostitele, která zabírá zbývající bity. Každá podsíť má masku sítě, která určuje, které bity jsou síťovou adresou a které bity jsou adresou hostitele. Směrování se provádí kontrolou podle směrovací tabulky spravované směrovačem. Obsahuje všechny známé cílové síťové adresy, jejich přidruženou síťovou masku a informace potřebné pro pakety směrované do tohoto cíle. Směrovač implementovaný bez AP porovnává cílovou adresu paketu, který má být rozdělen, s každým záznamem ve směrovací tabulce, provádí logické AND se síťovou maskou a porovnává výsledky se síťovou adresou. Pokud jsou stejné, použije se k odeslání paketu odpovídající informace o směru. Použití ternárního AP pro směrovací tabulku činí proces vyhledávání velmi efektivním. Adresy jsou uloženy pomocí bitu "nezajímá" v části adresy hostitele, takže vyhledání cílové adresy v AP okamžitě získá správný záznam ve směrovací tabulce; obě operace – aplikace masky a porovnání – jsou hardwarově prováděny AP.

Mezi další aplikace AP patří

• Správci mezipaměti centrální procesor a asociativní překladové vyrovnávací paměti (TLB)

Bibliografie

• Kohonen T. Asociativní paměťová zařízení. M.: Mir, 1982. - 384 s.

V angličtině

• Anargyros Krikelis, Charles C. Weems (editoři) (1997) Asociativní zpracování a procesory,IEEE Computer Science Press. ISBN 0-8186-7661-2

• Hannum a kol. (2004) Systém a metoda pro resetování a inicializaci plně asociativního pole do známého stavu při zapnutí nebo prostřednictvím stavu specifického pro počítač. NÁS. Patent 6,823,434.

Odkazy

Nadace Wikimedia. 2010.

Podívejte se, co je „Asociativní paměť“ v jiných slovnících:

V informatice bezadresná paměť, ve které se informace vyhledává podle obsahu (asociativní vlastnost). Viz také: Aplikace paměti počítače software Finam Financial Dictionary... Finanční slovník

asociativní paměť- Paměť, ve které není adresování určeno umístěním objektu, ale jeho obsahem. K nalezení adresy je objekt analyzován a jeho název (pomocí určitých slov) odpovídá jiným adresám. Použití asociativní paměti...... Technická příručka překladatele

asociativní paměť- asociativní paměťové zařízení; asociativní paměť Úložné zařízení, ve kterém je místo přístupu určeno obsahem uložených informací... Polytechnický terminologický výkladový slovník

asociativní paměť- asociatyvioji atmintis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. asociativní paměť vok. assoziativer Speicher, m; Durchsuchspeicher, m rus. asociativní paměť, f pranc. mémoire associative, f … Automatikos terminų žodynas

ASOCIATIVNÍ PAMĚŤ- Viz paměť, asociativní... Slovník v psychologii

Tento článek by měl být wiki. Naformátujte jej prosím podle pravidel pro formátování článku. Lidská paměť je asociativní, což znamená, že paměť může generovat větší oblast, která je s ní spojena. Jedna položka nám připomíná... Wikipedie

Způsoby, jak organizovat paměť

Funkčně se paměti jakéhokoli typu vždy skládají z úložného pole, které uchovává informace, a pomocných, velmi složitých bloků, které slouží k vyhledávání v poli, zápisu a čtení (a v případě potřeby k regeneraci).

Úložné pole (SM) se skládá z mnoha identických úložných prvků (SE). Všechna elektronická zařízení jsou organizována do buněk, z nichž každá je navržena pro uložení jednotky informace ve formě binárního kódu, jehož počet bitů je určen šířkou vzorku. Způsob organizace paměti závisí na způsobech umístění a vyhledávání informací v paměti. Na základě této vlastnosti rozlišují paměť adresovou, asociativní a zásobníkovou.

PAMĚŤ ADRES

V paměti s organizací adres je umístění a vyhledávání informací v paměti založeno na použití adresy úložiště jednotky informace, kterou v budoucnu pro stručnost budeme nazývat ve slově. Adresa je číslo buňky ZM, ve které se toto slovo nachází. Při zápisu (čtení) slova do paměti musí příkaz spouštějící tuto operaci udávat adresu (číslo) buňky, do které má být zápis (čtení) proveden.

Na Obr. Obrázek 5.2 ukazuje obecnou strukturu paměti adres.

Cyklus přístupu do paměti je inicializován signálem „Přístup“ přicházejícím na TCU. Obecná část přístupového cyklu zahrnuje příjem přístupové adresy z adresové sběrnice (ABA) a příjem řídicího signálu „Operace“ v BUP, indikující typ požadované operace (čtení nebo zápis).

Čtení. BAS dešifruje adresu a vyšle signál, který vybere buňku 3M určenou adresou. V obecném případě může BAS také posílat signály do vybrané paměťové buňky, která konfiguruje elektronické buňky pro zápis nebo čtení. Poté je slovo zapsané do buňky přečteno zesilovači BUS a přeneseno do RgI. Dále se v paměti s destruktivním čtením informace regenerují zápisem slova z RgI přes BUZ do stejné buňky ZM. Operace čtení je dokončena vydáním slova z RgI na výstupní informační sběrnici SHI out.

Záznam. Kromě výše uvedené obecné části přístupového cyklu je psané slovo přijímáno ze vstupní sběrnice SHI v RgI. Samotné nahrávání se obecně skládá ze dvou operací – vymazání buňky a samotného nahrávání. K tomu BAS nejprve vybere a vymaže buňku určenou adresou v RgA. Čištění buňky 3M (přivedení do výchozí stav) lze provést různými způsoby. Zejména v paměti s destruktivním čtením může být vymazání provedeno signálem čtení slova v buňce, když je BUS zablokována (takže informace nevstoupí do RgI). Dále se do vybrané buňky zapíše nové slovo.

Potřeba operace čištění buňky před zápisem, stejně jako operace regenerace informací při čtení, je určena typem použitých elektronických zařízení, metodami řízení a vlastnostmi elektronické struktury paměti LSI; operace mohou v polovodičových pamětech chybět.

PCB generuje potřebné sekvence řídicích signálů, které iniciují činnost jednotlivých paměťových uzlů. Je třeba mít na paměti, že PCB musí být velmi složité zařízení (druh řídicího řadiče s vlastní vyrovnávací pamětí), které dává paměti LSI jako celku speciální spotřebitelské vlastnosti, jako je vícenásobná přenositelnost, zřetězený výstup informací atd. .

ASOCIATIVNÍ PAMĚŤ

V tomto typu paměti se informace nehledají podle adresy, ale podle obsahu. Obsahem informace se v tomto případě obvykle rozumí nikoli sémantická zátěž slova uloženého v paměťové buňce, ale jako obsah EE paměťové buňky, ᴛ.ᴇ. bitové složení nahraného binární slovo. V tomto případě představuje také asociativní dotaz (znak). binární kód s určitým bitovým složením. Vyhledávání podle asociativního znaku probíhá paralelně v čase pro všechny 3M buňky a je to operace porovnávání obsahu bitů atributového registru s obsahem odpovídajících bitů paměťových buněk. Pro organizaci takového vyhledávání jsou všechna elektronická zařízení vybavena jednobitovými procesory, proto je v některých případech paměť tohoto typu považována za víceprocesorový systém.

Velkokapacitní plně asociativní paměť je velmi drahé zařízení, proto je pro snížení nákladů snížen počet jednobitových procesorů na jeden na paměťovou buňku. V tomto případě dochází k porovnání asociativního požadavku s obsahem paměťových buněk postupně pro jednotlivé číslice, paralelně v čase pro všechny paměťové buňky.

Při velmi velkém množství paměti na určité třídy problémů asociativní vyhledávání výrazně urychluje zpracování dat a snižuje pravděpodobnost selhání počítače. Asociativní paměti s bloky odpovídajících kombinačních obvodů zároveň umožňují provádět poměrně složité logické operace: nalezení maximálního nebo minimálního čísla v poli, hledání slov uzavřených v určitých hranicích, třídění pole atd.

Je třeba poznamenat, že asociativní vyhledávání lze implementovat i v počítači s běžnou adresovou pamětí, sekvenčně volá slova zaznamenaná v paměťových buňkách do procesoru a porovnává je s nějakou asociativní funkcí (šablonou). S velkým množstvím paměti to však zabere hodně času. Při použití asociativní paměti je možné bez čtení slov z OP do procesoru určit v jednom volání počet slov, která odpovídají na konkrétní asociativní požadavek. To umožňuje velmi rychle implementovat do velkých databází dotaz typu: kolik obyvatel kraje nepodalo přiznání o příjmech apod.

V některých specializovaných počítačích je OP nebo jeho část konstruována tak, že umožňuje jak asociativní, tak adresní vyhledávání informací.

Zjednodušený strukturální schéma asociativní paměť, ve které jsou všechna elektronická zařízení vybavena jednobitovými procesory, je znázorněna na Obr. 5.3.

Podívejme se nejprve na operaci tzv kontrola asociace. Tato operace je společná pro operaci čtení a zápisu a má také svůj vlastní význam.

Přes vstupní informační sběrnici do RGAP je přijat n-bitový asociativní požadavek, ᴛ.ᴇ. bity od 0 do n-1 jsou vyplněny. Současně je v PrM přijat kód vyhledávací masky a n-tý bit PrM je nastaven na 0. Asociativní vyhledávání se provádí pouze pro sadu bitů PrgAP, které odpovídají 1 v PrgM (nemaskované bity PrgAP). Je důležité poznamenat, že pro slova, ve kterých se číslice v číslicích shodují s nezamaskovanými číslicemi RgAP, CS nastaví 1 na odpovídající číslice RgSV a 0 na zbývající číslice.

Kombinační schéma pro generování výsledku asociativního obrácení FS tvoří alespoň tři signály ze slova vytvořeného v RgSV:

A 0 – absence slov v ZM, která splňují asociativní kritérium;

A 1 – přítomnost jednoho takového slova;

A 2 – přítomnost více než jednoho slova.

Jsou možné i další operace s obsahem RgSV, například počítání jednotek, ᴛ.ᴇ. počítání slov v paměti, která splňují asociativní dotaz atd.

Tvorba obsahů RgSV a a 0, a 1, a 2 podle obsahů RgAP, RgM, ZM se obvykle nazývá operace řízení asociace.

Čtení. Nejprve je provedena asociační kontrola na základě charakteristiky v RgAP.

A 0 = 1 – čtení je zrušeno z důvodu nedostatku požadovaných informací;

A 1 = 1 – nalezené slovo je přečteno v RgI, poté je vydáno na výstup SHI;

A 2 = 1 – přečte se slovo, které má např. nejnižší číslo mezi buňkami označenými 1 v RgSV, a poté je vyvedeno na výstup SHI.

Záznam. Nejprve je nalezena volná buňka (předpokládáme, že bit obsazenosti volné buňky obsahuje 0). K tomu se provádí řízení asociace při PrgAP = 111...10 a PrgM = 000...01, ᴛ.ᴇ. N-tá číslice RgAP je nastavena na 0 a n-tá číslice RgM je nastavena na 1. V tomto případě je volná buňka označena 1 v RgSV. Pro nahrávání vyberte volnou buňku, například s nejnižším číslem. Je v něm zaznamenáno slovo přijaté ze vstupu SHI do RgI.

Je třeba poznamenat, že tento diagram neukazuje bloky BUP, BUS, BUS, které se nacházejí ve skutečných zařízeních. K vybudování asociativní paměti jsou zároveň zapotřebí úložné prvky, které lze číst bez zničení.

ZÁSOBNÍK PAMĚTI (OBCHOD)

Zásobníková paměť je stejně jako asociativní paměť bez adresy. Zásobníková paměť musí být organizována jak hardwarově, tak na běžném adresovatelném paměťovém poli.

V případě hardwarové implementace tvoří zásobníkové paměťové buňky jednorozměrné pole, ve kterém jsou sousední buňky navzájem spojeny bitovými obvody pro přenos slov (obr. 5.4). V tomto případě jsou možné dva typy zařízení (a, b), jejichž principy fungování jsou odlišné. Nejprve se podívejme na strukturu na obr. 5.4, ​​a.

Nové slovo přijaté ze vstupu SHI se zapíše do horní (nulové) buňky, zatímco všechna dříve zapsaná slova (včetně slova v buňce 0) se posunou dolů do sousedních buněk, jejichž čísla jsou o jednu vyšší. Čtení je možné pouze z horní (nulové) paměťové buňky. Hlavním režimem je čtení s mazáním. Současně jsou všechna ostatní slova v paměti posunuta nahoru, do sousedních buněk s nižšími čísly. V takové paměti je implementováno pravidlo: poslední dovnitř, první ven. Stahy tohoto typu se obvykle nazývají LIFO (Last In – First Out) stacky.

V některých případech zásobníková paměťová zařízení také poskytují operaci prostého čtení slova z buňky 0, aniž by se vymazávalo a přesouvalo zbývající slova. Při použití zásobníku k uložení inicializačních parametrů řadičů libovolných počítačových zařízení je obvykle možné číst obsah libovolné buňky zásobníku, aniž by bylo nutné je smazat, ᴛ.ᴇ. čtení obsahu nejen buňky 0.

Říká se, že první slovo vložené do zásobníku je umístěno na spodní část zásobníku. Říká se, že poslední slovo odeslané (v čase) do zásobníku je in horní část zásobníku. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, buňka N-1 je spodní část zásobníku a buňka 0 je horní část.

Obvykle je hardwarový zásobník vybaven čítačem zásobníku SchSt, který ukazuje celkový počet slov uložených v paměti (SchSt = 0 - zásobník je prázdný). Když je zásobník plný, zakáže další zápisy.

Zásobníkový princip organizace paměti lze implementovat nejen do zařízení k tomu speciálně určených. Uspořádání dat na základě zásobníku je také možné na běžné adresovatelné paměti s náhodným přístupem (softwarový zásobník). K uspořádání LIFO zásobníku je v tomto případě potřeba další paměťová buňka (registr), ve které je vždy uložena adresa vrcholu zásobníku a která se obvykle nazývá ukazatel zásobníku. Jako ukazatel zásobníku se obvykle používá jeden z interních registrů procesoru. Kromě toho je vyžadován vhodný software. Principy organizace zásobníkových dat na konvenční adresové paměti ilustruje schéma na Obr. 5.5.

Na rozdíl od hardwarového zásobníku se data umístěná v softwarovém zásobníku při zápisu nebo čtení nového čísla nepohybují. Každé nové slovo je zapsáno do další paměťové buňky v pořadí k tomu, jehož adresa je obsažena v ukazateli zásobníku. Po napsání nového slova se obsah ukazatele zásobníku zvýší o jedničku (viz obrázek 6.5). Na softwarovém zásobníku se však nepohybují data, ale horní část zásobníku. Když je slovo čteno ze zásobníku, dojde k opačnému procesu. Slovo je načteno z buňky, jejíž adresa je v ukazateli zásobníku, načež se obsah ukazatele zásobníku sníží o jednu.

Pokud jsou slova nově načtená do zásobníku umístěna do paměťových buněk s postupně se zvyšujícími adresami, zásobník je volán Přímo. Pokud adresy postupně klesají, pak – vzhůru nohama. Ve většině případů se používá obrácený zásobník, což je způsobeno zvláštnostmi hardwarové implementace čítačů uvnitř procesoru.

Proč je tato forma organizace paměti výhodná? Při pohledu do budoucna si můžeme všimnout, že jakýkoli příkaz vykonávaný v procesoru musí obecně obsahovat operační kód (OPC), adresy prvního a druhého operandu a adresu pro uložení výsledku. Pro úsporu paměti a zkrácení doby, kterou procesor potřebuje k provedení strojové instrukce, je žádoucí zkrátit délku instrukce. Limitem tohoto snížení je délka bezadresného příkazu ᴛ.ᴇ. jen COP. Právě takové instrukce jsou možné s organizací paměti zásobníku, protože pokud jsou operandy správně umístěny na zásobníku, stačí je postupně načítat a provádět s nimi příslušné operace.

Kromě výše popsané zásobníkové paměti typu LIFO používají počítače zásobníkové paměti jiného typu, které implementují pravidlo: první dovnitř, první ven. Stackům tohoto typu se obvykle říká FIFO (First In – First Out). Tato zásobníková paměť se široce používá k organizování různých druhů front (příkazy, data, požadavky atd.). Zobecněná struktura hardwarového zásobníku typu FIFO je znázorněna na Obr. 5.4, ​​b.

Stejně jako v předchozím případě tvoří zásobníkové paměťové buňky jednorozměrné pole, ve kterém jsou sousední buňky navzájem spojeny obvody pro přenos bitových slov. Nové slovo přijaté ze vstupu SHI se zapíše do horní (nulové) buňky, poté se okamžitě přesune dolů a zapíše se do poslední nevyplněné buňky. Pokud byl zásobník před zápisem prázdný, slovo okamžitě přejde do buňky číslo N-1, ᴛ.ᴇ. na dno zásobníku. Čtení je možné pouze ze spodní buňky s číslem N-1 (spodní část zásobníku). Hlavním režimem je čtení s mazáním. V tomto případě jsou všechna následující (zaznamenaná) slova posunuta dolů do sousedních buněk, jejichž čísla jsou o jednu vyšší. Když je zásobník plný, čítač (SchSt) zakáže další zápisy do zásobníku.

Na rozdíl od zásobníku LIFO se však v zásobníku FIFO nepohybuje dno, ale horní část. Slova zapsaná do zásobníku FIFO se postupně přesouvají shora dolů, odkud jsou čtena, protože jsou nesmírně důležitá, a rychlost zápisu a čtení je určována externími řídicími signály a vzájemně spolu nesouvisí.

Implementace softwaru Zásobník FIFO není v této části diskutován, protože v praxi se používá poměrně zřídka.

Metody organizace paměti - pojem a typy. Klasifikace a vlastnosti kategorie "Metody organizace paměti" 2017, 2018.