Asocjacyjna metodologia diagnozowania dojrzałości osobistej Autorzy: E. V. Kalyaeva, T. V. ProkofievaInstrukcja. Twoja uwaga jest zachęcana do kilku słów. Zastanów się, jakie skojarzenia wywołuje każde z tych słów, zapisz je.Zaoferowano 35 cech, które ujawniają koncepcję

Pamięć „codzienna” i pamięć długotrwała Rozważ jeszcze dwa pytania związane z tematem „Pamięć”. Do tej pory koncentrowano się na standardowych metodach laboratoryjnych, które są często wykorzystywane w badaniu pamięci w każdym wieku. Ostatnie dwa

8. Psychologia asocjacyjna W procesie kształtowania się psychologii zaczęło dominować asocjacyjne podejście do percepcji. Psychologia asocjacyjna jest jednym z głównych nurtów psychologii XVII-XIX wieku. Główną zasadą wyjaśniającą życie psychiczne było pojęcie

Urządzenie pamięci masowej z reguły zawiera wiele identycznych elementów pamięci masowej, które tworzą macierz pamięci (SM). Tablica jest podzielona na pojedyncze komórki; każdy z nich przeznaczony jest do przechowywania kodu binarnego, którego liczba bitów zależy od szerokości próbki pamięci (w szczególności może to być jedno, pół lub kilka słów maszynowych). Sposób organizacji pamięci zależy od metod umieszczania i wyszukiwania informacji w tablicy pamięci. Na tej podstawie rozróżnia się pamięć adresową, asocjacyjną i stosową (magazynową).

pamięć adresowa. W pamięci z organizacją adresu umieszczanie i wyszukiwanie informacji w SM opiera się na wykorzystaniu adresu pamięci słowa (liczba, polecenie itp.), adres jest numerem komórki SM, w której to słowo jest usytuowany.

Podczas zapisu (lub odczytu) słowa do SM, polecenie inicjujące tę operację musi wskazywać adres (numer komórki), pod którym dokonywany jest zapis (odczyt).

Typowa struktura pamięci adresowej pokazana na ryc. 4.2 zawiera tablicę pamięci N n-bitowe komórki i ich ramka sprzętowa, w tym rejestr adresowy RgA, mający k(k> log 2 N) bity, rejestr informacji RGI, blok pobierania adresu BAS, jednostka wzmacniacza odczytu AUTOBUS, blok wzmacniaczy bitowych-formatorów zapisu sygnałów BUZ i zarządzanie pamięcią BUP.

Rys.4.2.Struktura pamięci adresowej.

Według kodu adresu RgA BAV generuje sygnały w odpowiedniej komórce pamięci, które umożliwiają odczytanie lub zapisanie słowa w komórce.

Cykl dostępu do pamięci jest inicjowany przez przybycie BUP z zewnątrz sygnału Odwołanie. Ogólna część cyklu obiegu obejmuje odbiór w RgA z autobus adresowy USA adresy odwołań i recepcji w BUP i dekodowanie sygnału sterującego, Operacja, wskazanie typu żądanej operacji (odczyt lub zapis).

Dalej podczas czytania BAS odszyfrowuje adres, wysyła sygnały odczytu do komórki określonej przez adres ZM, w tym przypadku kod słowa zapisanego w komórce jest odczytywany przez wzmacniacze odczytowe AUTOBUS i przeniesione do RGI. Następnie w pamięci z odczytem destrukcyjnym (podczas odczytu wszystkie elementy pamięci komórki są ustawiane na stan zerowy). informacja jest regenerowana w komórce, zapisując do niej z RGI przeczytaj słowo. Operacja odczytu kończy się wydaniem słowa z RGI do wyjściowej magistrali informacyjnej WYŚWIETL.

Podczas pisania, oprócz wykonania powyższej ogólnej części cyklu dostępu, zapisywane słowo jest odbierane z wejściowej szyny informacyjnej SHIVx w RGI. Sam rekord składa się z dwóch operacji: wyczyszczenia komórki (reset do 0) i samego rekordu. Dla tego BAS najpierw zaznacza i czyści komórkę określoną przez adres w RgA. Czyszczenie odbywa się za pomocą sygnałów odczytu słowa w komórce, ale wzmacniaczy odczytu i od AUTOBUS w RGI informacje nie są odbierane. Następnie do wybranych BAS komórka jest napisanym słowem z RGI.

Blok kontrolny BUP generuje niezbędne sekwencje sygnałów sterujących, które inicjują działanie poszczególnych węzłów pamięci. Łańcuchy transmisji sygnałów sterujących są pokazane cienkimi liniami na rys. 4.2.

pamięć skojarzeniowa. W tego typu pamięci wyszukiwanie niezbędne informacje produkowane nie według adresu, ale według jego treści (przez powiązanie). W tym przypadku wyszukiwanie według atrybutu asocjacyjnego (lub sekwencyjnie według poszczególnych cyfr tego atrybutu) odbywa się równolegle w czasie dla wszystkich komórek tablicy pamięci. W wielu przypadkach wyszukiwanie asocjacyjne może znacznie uprościć i przyspieszyć przetwarzanie danych. Osiąga się to dzięki temu, że w tego typu pamięciach operacja odczytu informacji jest połączona z wykonaniem szeregu operacji logicznych.

Typową strukturę pamięci skojarzeniowej przedstawiono na ryc. 4.3. Tablica pamięci zawiera N(P + 1) -bitowe komórki. n-ty bit usługi służy do wskazania zajętości komórki (0 - komórka jest wolna, 1 - słowo jest zapisane w komórce).

Na wejściowej magistrali informacyjnej SHIVx do rejestru cechy asocjacyjnej RGAP cyframi 0-i-1 wpisuje P- bitowe zapytanie asocjacyjne i do rejestru masek RgM - kod maski wyszukiwania, z n-tą cyfrą RgM ustawione na 0. Wyszukiwanie asocjacyjne jest wykonywane tylko dla zbioru cyfr RGAP, co „odpowiada 1 in RgM(niezamaskowane cyfry RgAP). W przypadku słów, w których cyfry w cyfrach pasują do niezamaskowanych cyfr RGAP, obwód kombinowany KS ustawia 1 na odpowiednie bity rejestru dopasowania RgSv i 0 dla pozostałych bitów. Więc wartość j-ro rozładować w RgSv jest zdefiniowany przez wyrażenie

RgSv(j) =

gdzie RGAP[i], RgM[ja i ZM - odpowiednio wartości i-tej cyfry RGAP, RGM i j-ta komórka ZM.

Schemat kombinacji do generowania wyniku wywołania asocjacyjnego FS formy od słowa utworzonego w RgSv, sygnały  0 ,  1 ,  2 odpowiadające brakowi słów w ZM, spełnienie cechy skojarzeniowej, obecność jednego lub więcej niż jednego takiego słowa. Dla tego FS realizuje następujące funkcje logiczne:

 0 =

 1 = РгСв

 2 =  0  1

Kształtowanie treści RgSv i sygnały  0 ,  1 ,  2 według zawartości RGAP, RGM oraz ZM nazywana jest operacją kontroli asocjacji. Ta operacja jest integralną częścią operacji odczytu i zapisu, chociaż ma również niezależne znaczenie.

Podczas czytania asocjacja jest najpierw kontrolowana przez cechę asocjacyjną w RGAP. Następnie o  0 = 1 odczyt jest anulowany z powodu braku wymaganej informacji, gdy  1 = 1 jest odczytywane RGI znalezione słowo, z  2 = 1 in RGI słowo jest odczytywane z komórki o najmniejszym numerze spośród komórek oznaczonych 1 in RgSt. Z RGI przeczytane słowo jest wydawane w dniu WYŚWIETL.

Ryż. 4.3. Struktura pamięci asocjacyjnej

Podczas pisania najpierw przeszukiwana jest wolna komórka. Aby to zrobić, operacja kontroli asocjacji jest wykonywana, gdy: RgAP= 111. ..10 i RgM== 00... 01. W tym przypadku wolne komórki są oznaczone jako 1 w RgSt. Do nagrywania wybierana jest wolna komórka o najmniejszym numerze. Zawiera słowo otrzymane od SHIVx w RGI.

Ryż. 4.4. pamięć stosu

Za pomocą operacji kontroli asocjacji można, bez czytania słów z pamięci, określić na podstawie zawartości RgSv, ile słów w pamięci spełnia atrybut asocjacyjny, na przykład, aby zaimplementować zapytania typu ilu uczniów w grupie ma doskonałą ocenę z danej dyscypliny. Przy zastosowaniu odpowiednich układów kombinacyjnych w pamięci asocjacyjnej można wykonywać dość złożone operacje logiczne, takie jak wyszukiwanie większej (mniejszej) liczby, wyszukiwanie słów zawartych w określonych granicach, wyszukiwanie maksymalnej (minimalnej) liczby itp.

Pamiętaj, że pamięć asocjacyjna wymaga elementów pamięci, które można odczytać bez niszczenia zapisanych w nich informacji. Wynika to z faktu, że w wyszukiwaniu asocjacyjnym odczyt jest wykonywany na całej SM dla wszystkich niemaskowanych bitów i nie ma miejsca na przechowywanie informacji tymczasowo zniszczonych przez odczyt.

pamięć stosu, jak również asocjacyjny, jest nieadresowany. W pamięć stosu(Rys. 4.4) komórki tworzą jednowymiarową tablicę, w której sąsiednie komórki są połączone ze sobą łańcuchami bitów transmisji słów. Nowe słowo jest zapisywane w górnej komórce (komórka 0), podczas gdy wszystkie poprzednio zapisane słowa (w tym słowo, które znajdowało się w komórce 0) są przesuwane w dół do sąsiednich komórek z liczbami większymi o 1. Odczyt jest możliwy tylko z górnej (zerowej) komórki pamięci, natomiast w przypadku odczytu z kasowaniem wszystkie pozostałe słowa w pamięci są przesuwane w górę do sąsiednich komórek o wyższych numerach. W tej pamięci kolejność odczytywania słów jest zgodna z zasadą: ostatnio wprowadzony - serwowane jako pierwsze. W wielu urządzeniach rozważanego typu przewidziana jest również operacja prostego odczytu słowa z komórki zerowej (bez usuwania go i przesuwania słowa w pamięci). Czasami pamięć stosu jest wyposażona w licznik stosu chst, pokazując liczbę zapamiętanych słów. Sygnał MFST = 0 zapałki puste, stos, MFST = N - 1 - pełny stos.

Często pamięć stosu jest zorganizowana przy użyciu pamięci adresowej. Pamięć stosu jest szeroko stosowana podczas przetwarzania zagnieżdżonych struktur danych.

Kolejne akapity rozdziału opisują różne typy pamięci z organizacją adresową. Pamięć asocjacyjna jest wykorzystywana w sprzęcie do dynamicznej alokacji pamięci, a także do budowy pamięci podręcznej.

Pamięć skojarzeniowa

Pamięć skojarzeniowa(AP) lub Urządzenie pamięci asocjacyjnej(CAM) to specjalny rodzaj pamięci maszynowej używany w bardzo szybkich aplikacjach wyszukiwania. Znany również jako pamięć adresowalna treści, urządzenie pamięci asocjacyjnej, pamięć adresowalna treści lub tablica asocjacyjna, chociaż ten ostatni termin jest częściej używany w programowaniu w odniesieniu do struktury danych. (Hannum i in., 2004)

Sprzętowa tablica asocjacyjna

W przeciwieństwie do konwencjonalnej pamięci maszynowej (pamięć o dostępie swobodnym lub RAM), w której użytkownik określa adres pamięci, a pamięć RAM zwraca słowo danych przechowywane pod tym adresem, AP jest zaprojektowany tak, że użytkownik określa słowo danych, a AP go szuka w całej pamięci, aby dowiedzieć się, czy jest przechowywany w dowolnym miejscu. Jeśli słowo danych zostanie znalezione, UA zwraca listę co najmniej jednego adresu pamięci, w którym słowo to zostało znalezione (a na niektórych architekturach zwraca również samo słowo danych lub inne powiązane fragmenty danych). Tak więc AP jest sprzętową implementacją tego, co pod względem programowania nazwano by tablicą asocjacyjną.

Standardowa w branży pamięć adresowalna do treści

Definicja głównego interfejsu dla UA i innych elementów wyszukiwania sieci (NSE) została określona w umowie o interoperacyjności zwanej interfejsem Look-Aside ( LA-1 oraz LA-1B), który został opracowany przez Network Processing Forum, które później zostało połączone w Optical Internetworking Forum (OIF). Wiele urządzeń zostało wyprodukowanych przez Integrated Device Technology, Cypress Semiconductor, IBM, Netlogic Micro Systems i inne w ramach tych umów LA. 11 grudnia 2007 r. OIF wydała Konwencję Serial Lookaside Interface Convention (Serial Lookaside, SLA).

Implementacja na półprzewodnikach

Ponieważ punkt dostępu jest zaprojektowany do przeszukiwania całej pamięci w jednej operacji, jest to znacznie szybsze niż przeszukiwanie pamięci RAM w praktycznie wszystkich aplikacjach wyszukiwania. Jednak wyższy koszt AP ma swoją wadę. W przeciwieństwie do układu RAM, który ma proste pamięci, każdy pojedynczy bit pamięci w całkowicie równoległym punkcie dostępowym musi mieć dołączony własny obwód porównawczy, aby znaleźć dopasowanie między zapisanym bitem a bitem wejściowym. Ponadto dane wyjściowe porównań z każdej komórki w słowie danych muszą zostać połączone w celu uzyskania pełnego wyniku porównania słowa danych. Dodatkowy obwód zwiększa fizyczny rozmiar chipa AP, co zwiększa koszty produkcji. Dodatkowe obwody zwiększają również rozpraszanie mocy, ponieważ wszystkie obwody porównawcze są aktywne w każdym cyklu zegara. W konsekwencji AM jest używany tylko w wyspecjalizowanych aplikacjach, w których prędkość wyszukiwania nie może zostać osiągnięta przy użyciu innych tańszych metod.

Wdrożenia alternatywne

Aby osiągnąć inną równowagę między szybkością, rozmiarem pamięci i kosztem, niektóre implementacje emulują funkcje AP za pomocą wyszukiwanie standardowe algorytmy drzewiaste lub mieszające zaimplementowane sprzętowo, również wykorzystujące sztuczki sprzętowe, takie jak replikacja i potokowanie, aby przyspieszyć wydajne działanie. Te projekty są często używane w routerach.

Trójskładnikowa pamięć skojarzeniowa

Binarne AA to najprostszy typ pamięci asocjacyjnej, który używa słów wyszukiwania danych składających się wyłącznie z jedynek i zer. W trójskładnikowym AA dodawana jest trzecia wartość w celu porównania „X” lub „nie obchodzi mnie” jeden lub więcej bitów w przechowywanym słowie danych, zwiększając w ten sposób elastyczność wyszukiwania. Na przykład w trójskładnikowym UA można zapisać słowo „10XX0”, które odpowiadałoby dowolnemu z czterech słów wyszukiwania „10000”, „10010”, „10100” lub „10110”. Zwiększenie elastyczności wyszukiwania odbywa się kosztem zwiększenia kosztu binarnego AT, ponieważ wewnętrzna komórka pamięci musi teraz kodować trzy możliwe stany zamiast dwóch. Ten dodatkowy stan jest zwykle implementowany przez dodanie bitu maski „ważność” („ważne”/„nieważne”) do każdej lokalizacji w pamięci.

Holograficzna pamięć skojarzeniowa zapewnia matematyczny model zintegrowanej pamięci skojarzeniowej typu „nie obchodzi mnie” przy użyciu złożonej reprezentacji o wartościach.

Przykłady aplikacji

Pamięć adresowalna treści jest często używana w komputerze urządzenia sieciowe. Na przykład, gdy przełącznik sieciowy odbiera ramkę danych na jednym ze swoich portów, aktualizuje wewnętrzną tabelę o pochodzenie adresu MAC ramki i port, na którym została odebrana. Następnie wyszukuje docelowy adres MAC w tabeli, aby określić, do którego portu należy wysłać ramkę, i wysyła ją do tego portu. Stół Adresy MAC zwykle implementowane w binarnym punkcie dostępowym, dzięki czemu port docelowy można znaleźć bardzo szybko, co zmniejsza opóźnienie przełącznika.

Trójstronne punkty dostępowe są często używane w tych routerach sieciowych, w których każdy adres składa się z dwóch części: (1) adresu sieciowego, którego rozmiar może zmieniać się w zależności od konfiguracji podsieci oraz (2) adresu hosta, który zajmuje pozostałe bity. Każda podsieć ma maskę sieci, która określa, które bity są adresem sieci, a które adresem hosta. Routing jest wykonywany przez sprawdzenie w tablicy routingu utrzymywanej przez router. Zawiera wszystkie znane docelowe adresy sieciowe, powiązaną z nimi maskę sieciową i informacje potrzebne pakietom kierowanym do tego miejsca docelowego. Router zaimplementowany bez UA porównuje adres docelowy pakietu, który ma zostać podzielony, z każdym wpisem w tabeli routingu, wykonując logiczne AND z maską sieci i porównując wyniki z adresem sieciowym. Jeśli są równe, do wysłania pakietu wykorzystywana jest odpowiednia informacja o kierunku. Użycie trójskładnikowego UA dla tablicy routingu sprawia, że ​​proces wyszukiwania jest bardzo wydajny. Adresy są przechowywane przy użyciu bitu „nie obchodzi mnie” w części adresu hosta, więc wyszukanie adresu docelowego w UA natychmiast pozyskuje poprawny wpis w tablicy routingu; obie operacje - nakładanie maski i porównywanie - są wykonywane przez sprzęt AP.

Inne aplikacje AP obejmują

• Menedżerowie pamięci podręcznej procesor i asocjacyjne bufory translacji (TLB)

Bibliografia

• Kohonen T. Asocjacyjne urządzenia pamięci masowej. M.: Mir, 1982. - 384 s.

Po angielsku

• Anargyros Krikelis, Charles C. Weems (redaktorzy) (1997) Przetwarzanie asocjacyjne i procesory, IEEE Computer Science Press. ISBN 0-8186-7661-2

• Hannum i in. (2004) System i metoda resetowania i inicjowania w pełni asocjacyjnej tablicy do znanego stanu po włączeniu zasilania lub poprzez stan specyficzny dla maszyny. NAS. Patent 6,823,434.

Spinki do mankietów

Fundacja Wikimedia. 2010 .

Zobacz, co „Pamięć skojarzeniowa” znajduje się w innych słownikach:

W informatyce pamięć bezadresowa, w której informacje są wyszukiwane według ich zawartości (cecha asocjacyjna). Zobacz też: Pamięć komputera oprogramowanie Finam Słownik finansowy ... Słownictwo finansowe

pamięć skojarzeniowa- Pamięć, w której o adresowaniu decyduje nie lokalizacja obiektu, ale jego zawartość. Aby znaleźć adres, obiekt jest analizowany, a jego nazwa (według określonych słów) pasuje do innych adresów. Korzystanie z pamięci skojarzeniowej… … Podręcznik tłumacza technicznego

pamięć skojarzeniowa- urządzenie pamięci asocjacyjnej; pamięć asocjacyjna Urządzenie pamięci masowej, w którym adres jest określany przez zawartość przechowywanych informacji ... Politechniczny słownik terminologiczny wyjaśniający terminy

pamięć skojarzeniowa- asociatyvioji atmintis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. skojarzona pamięć vok. współpracownik Speicher, m; Durchsuchspeicher, m rus. pamięć skojarzeniowa, f pranc. mémoire associative, f … Automatikos terminų žodynas

PAMIĘĆ POWIĄZAŃ- Zobacz pamięć, skojarzenie ... Słownik w psychologii

Ten artykuł powinien być wiki. Proszę sformatować go zgodnie z zasadami formatowania artykułów. Pamięć ludzka jest skojarzeniowa, to znaczy, że pewna pamięć może generować duży obszar z nią związany. Jedna pozycja przypomina nam ... Wikipedia

Sposoby organizowania pamięci

Funkcjonalnie pamięć dowolnego typu zawsze składa się z tablicy magazynowej przechowującej informacje oraz pomocniczych, bardzo złożonych bloków, które służą do wyszukiwania w tablicy, zapisu i odczytu (i w razie potrzeby regeneracji).

Macierz pamięci (MS) składa się z wielu identycznych elementów pamięci (SE). Wszystkie SE są zorganizowane w komórki, z których każda jest przeznaczona do przechowywania jednostki informacji w postaci kodu binarnego, którego liczba bitów jest określona przez szerokość próbki. Sposób organizacji pamięci zależy od sposobu umieszczania i wyszukiwania informacji w SM. Na tej podstawie rozróżnia się pamięć adresową, asocjacyjną i stosową.

PAMIĘĆ ADRESOWA

W pamięci z organizacją adresu umieszczanie i wyszukiwanie informacji w SM opiera się na wykorzystaniu adresu pamięci jednostki informacyjnej, który będziemy dalej nazywać dla zwięzłości słowo. Adres to numer komórki SM, w której znajduje się to słowo. Podczas pisania (odczytu) słowa do SM polecenie inicjujące tę operację musi wskazywać adres (numer) komórki, przez którą należy pisać (odczytywać).

Na ryc. 5.2 pokazuje uogólnioną strukturę pamięci adresowej.

Cykl dostępu do pamięci jest inicjowany przez sygnał „Dostęp” docierający do TCU. Ogólna część cyklu dostępu obejmuje odbiór w RgA z magistrali adresowej (SHA) adresu adresu i odbiór w TCU sygnału sterującego „Operacja” wskazującego rodzaj żądanej operacji (odczyt lub zapis) .

Czytanie. BAW odszyfrowuje adres i wysyła sygnał, który podświetla komórkę 3M określoną przez adres. W ogólnym przypadku BAW może również wysyłać sygnały do ​​przydzielonej komórki pamięci, która konfiguruje komórki GE do zapisu lub odczytu. Następnie słowo zapisane w komórce jest odczytywane przez wzmacniacze BUS i przesyłane do RGI. Ponadto w pamięci z odczytem niszczącym informacje są regenerowane poprzez zapisanie słowa z RgI przez BUZ do tej samej komórki SM. Operacja odczytu jest zakończona poprzez wysłanie słowa z RGI do wyjściowej magistrali informacyjnej SHI out.

Nagrywać. Oprócz powyższej ogólnej części cyklu dostępu, słowo pisane jest odbierane z magistrali wejściowej SHI do RGI. Sam rekord zazwyczaj składa się z dwóch operacji - czyszczenia komórki i samego rekordu. W tym celu BAS najpierw wybiera i czyści komórkę określoną przez adres w PrA. Czyszczenie komórki ZM (doprowadzenie do stan początkowy) można zrobić na różne sposoby. W szczególności, w pamięci z odczytem destrukcyjnym, kasowanie może odbywać się sygnałem odczytu słowa w komórce, gdy BUS jest zablokowany (aby informacja nie dostała się do RGI). Następnie do wybranej komórki zapisywane jest nowe słowo.

Konieczność operacji czyszczenia komórki przed zapisem, a także operacji odtwarzania informacji podczas odczytu, determinowana jest przez rodzaj zastosowanych SG, metody sterowania oraz cechy struktury elektronicznej pamięci LSI, stąd te operacje może być nieobecny w pamięciach półprzewodnikowych.

TCU generuje niezbędne sekwencje sygnałów sterujących, które inicjują działanie poszczególnych węzłów pamięci. Należy pamiętać, że TCU musi być bardzo złożonym urządzeniem (rodzajem kontrolera sterującego z własną pamięcią podręczną), co nadaje LSI pamięci jako całości specjalne właściwości konsumenckie, takie jak wieloportowe, potokowe wyprowadzanie informacji itp. .

PAMIĘĆ POWIĄZAŃ

W tego typu pamięci wyszukiwanie informacji odbywa się nie po adresie, ale po jego zawartości. W tym przypadku treść informacji jest zwykle rozumiana nie jako ładunek semantyczny słowa przechowywanego w komórce pamięci, ale jako zawartość GE komórki pamięci, ᴛ.ᴇ. skład bitowy zapisanego słowa binarnego. W tym przypadku zapytanie asocjacyjne (atrybut) to również kod binarny z pewną kompozycją bitową. Wyszukiwanie według cechy asocjacyjnej odbywa się równolegle w czasie dla wszystkich komórek SM i jest operacją porównywania zawartości bitów rejestru atrybutów z zawartością odpowiadających im bitów komórek pamięci. Aby zorganizować takie wyszukiwanie, wszystkie EP SM są wyposażone w procesory jednobitowe, dlatego w niektórych przypadkach ten rodzaj pamięci jest uważany za system wieloprocesorowy.

W pełni asocjacyjna pamięć o dużej pojemności jest bardzo kosztownym urządzeniem, dlatego, aby obniżyć jej koszt, liczbę procesorów jednobitowych zmniejsza się do jednego na komórkę pamięci. W tym przypadku porównanie zapytania asocjacyjnego z zawartością komórek pamięci odbywa się sekwencyjnie dla poszczególnych cyfr, równolegle w czasie dla wszystkich komórek SM.

Przy bardzo dużej ilości pamięci dla pewnych klas problemów, wyszukiwanie asocjacyjne znacznie przyspiesza przetwarzanie danych i zmniejsza prawdopodobieństwo awarii komputera. Jednocześnie pamięci asocjacyjne z blokami odpowiednich układów kombinacyjnych umożliwiają wykonywanie dość skomplikowanych operacje logiczne: znajdowanie maksymalnej lub minimalnej liczby w tablicy, znajdowanie słów w określonych granicach, sortowanie tablicy itp.

Należy zauważyć, że wyszukiwanie asocjacyjne może być również zaimplementowane w komputerze z konwencjonalną pamięcią adresową, kolejno wywołując słowa zapisane w komórkach pamięci do procesora i porównując je z jakąś cechą asocjacyjną (szablonem). Jednocześnie przy dużej ilości pamięci poświęcisz na to dużo czasu. Podczas korzystania z pamięci asocjacyjnej możliwe jest, bez odczytywania słów z pamięci RAM do procesora, określenie liczby słów odpowiadających jednemu zapytaniu asocjacyjnemu w jednym wywołaniu. Pozwala to w dużych bazach bardzo szybko zaimplementować zapytanie typu: ilu mieszkańców regionu nie złożyło deklaracji dochodów itp.

W niektórych wyspecjalizowanych komputerach PO lub jego część jest zbudowana w taki sposób, że umożliwia realizację zarówno asocjacyjnego, jak i ukierunkowanego wyszukiwania informacji.

Uproszczony schemat strukturalny pamięć asocjacyjną, w której wszystkie ME SM wyposażone są w procesory jednobitowe, pokazano na rys.1. 5.3.

Rozważmy najpierw operację zwaną kontrola stowarzyszenia. Ta operacja jest wspólna dla operacji odczytu i zapisu, a także ma niezależną wartość.

N-bitowe żądanie asocjacyjne, ᴛ.ᴇ, wchodzi do RGAP przez szynę informacji wejściowych. cyfry od 0 do n-1 są wypełnione. W tym samym czasie kod maski wyszukiwania wprowadza RgM, podczas gdy n-ty bit RgM jest ustawiony na 0. Wyszukiwanie asocjacyjne jest przeprowadzane tylko dla zestawu bitów RgAP, które odpowiadają 1 w RgM (niezamaskowane bity RgAP). Ważne jest, aby zauważyć, że dla słów, w których cyfry w cyfrach pokrywały się z niezamaskowanymi cyframi PrAP, CS ustawia 1 dla odpowiednich cyfr PrCv i 0 dla pozostałych cyfr.

Schemat kombinacyjny generowania wyniku asocjacyjnej inwersji FS generuje co najmniej trzy sygnały ze słowa utworzonego w RgSv:

A 0 - brak w SM słów spełniających atrybut asocjacyjny;

A 1 - obecność jednego takiego słowa;

A 2 - obecność więcej niż jednego słowa.

Możliwe są również inne operacje na zawartości PgSv, na przykład liczenie jednostek, ᴛ.ᴇ. liczenie słów w pamięci, które spełniają zapytanie asocjacyjne itp.

Tworzenie zawartości RgSv i a 0 , a 1 , a 2 zgodnie z zawartością RgAP, RgM, ZM nazywa się zwykle operacją kontroli asocjacji.

Czytanie. Po pierwsze, stowarzyszenie jest kontrolowane na podstawie RgAP.

A 0 = 1 - odczyt jest anulowany z powodu braku wymaganych informacji;

A 1 \u003d 1 - znalezione słowo jest wczytywane do RGI, po czym jest wydawane na wyjście SHI;

A 2 \u003d 1 - odczytywane jest słowo, które ma na przykład najmniejszą liczbę spośród komórek oznaczonych 1 w RgSv, po czym jest wysyłane na wyjście SHI.

Nagrywać. Najpierw znajduje się wolna komórka (zakładamy, że 0 jest zapisane w zajętym bicie wolnej komórki). W tym celu przeprowadza się kontrolę asocjacji przy PgAP=111...10 i PgM=000...01, ᴛ.ᴇ. N-ta cyfra RgAP jest ustawiona na 0, a n-ta cyfra RgM jest ustawiona na 1. W tym przypadku wolna komórka jest oznaczona jako 1 w RgSv. Do nagrywania wybierana jest wolna komórka, na przykład z najmniejszą liczbą. Zawiera słowo otrzymane od SHI w RGI.

Należy zauważyć, że ten schemat nie pokazuje bloków BUP, BUS, BUS, które są w rzeczywistych urządzeniach. Jednocześnie do zbudowania pamięci asocjacyjnej potrzebne są elementy pamięci, które można odczytać bez zniszczenia.

PAMIĘĆ STOSU (SKLEP)

Pamięć stosu, podobnie jak pamięć asocjacyjna, nie jest adresowana. Pamięć stosu musi być zorganizowana zarówno sprzętowo, jak i na regularnej tablicy pamięci adresowej.

W przypadku implementacji sprzętowej komórki pamięci stosu tworzą jednowymiarową tablicę, w której sąsiednie komórki są połączone ze sobą łańcuchami bitów transmisji słów (rys. 5.4). W tym przypadku możliwe są dwa rodzaje urządzeń (a, b), których zasady działania są różne. Rozważmy najpierw strukturę na ryc. 5.4, ​​za.

Wpis nowego słowa odebranego z SHI in dokonywany jest w górnej (zero) komórce, podczas gdy wszystkie wcześniej zapisane słowa (w tym słowo z komórki 0) są przesuwane w dół do sąsiednich komórek, których liczba jest większa o jeden. Odczyt jest możliwy tylko z górnej (zerowej) komórki pamięci. Tryb główny to ϶ᴛᴏ czytanie z kasowaniem. Jednocześnie wszystkie inne słowa w pamięci są przesuwane do sąsiednich komórek o niższych numerach. W takiej pamięci realizowana jest następująca zasada: ostatnie wejście, pierwsze wyjście. Stosy tego typu nazywane są stosami LIFO (Last In - First Out).

W niektórych przypadkach urządzenia pamięci stosu zapewniają również operację prostego odczytu słowa z komórki 0 bez usuwania go i przesuwania pozostałych słów. Używając stosu do przechowywania parametrów inicjalizacji sterowników dowolnych urządzeń komputerowych, zwykle można odczytać zawartość dowolnej komórki stosu bez jej usuwania, ᴛ.ᴇ. czytanie treści nie tylko komórki 0.

Mówi się, że pierwsze słowo umieszczone na stosie znajduje się na spód stosu. Mówi się, że ostatnie słowo wysłane (w czasie) na stos jest w szczyt stosu. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, komórka N-1 to dół stosu, a komórka 0 to wierzchołek.

Zazwyczaj stos sprzętowy jest wyposażony w licznik stosu, ChSt, pokazujący całkowitą liczbę słów przechowywanych w pamięci (CHSt = 0 - stos jest pusty). Gdy stos jest pełny, wyłącza dalsze operacje zapisu.

Zasada stosowej organizacji pamięci może być zaimplementowana nie tylko w urządzeniach specjalnie do tego przeznaczonych. Stosowa organizacja danych jest również możliwa w konwencjonalnej pamięci adresowej z dostępem swobodnym (stos programowy). Do uporządkowania stosu LIFO w tym przypadku potrzebna jest jeszcze jedna komórka pamięci (rejestr), w której zawsze przechowywany jest adres wierzchołka stosu i która jest powszechnie nazywana wskaźnik stosu. Zwykle jeden z wewnętrznych rejestrów procesora jest używany jako wskaźnik stosu. Dodatkowo wymagane jest odpowiednie oprogramowanie. Zasady organizacji stosu danych w konwencjonalnej pamięci adresowej ilustruje schemat na ryc. 5.5.

W przeciwieństwie do stosu sprzętowego dane umieszczone na stosie programowym nie są przenoszone podczas zapisu lub odczytu nowej liczby. Każde nowe słowo jest zapisywane w lokalizacji pamięci następującej w kolejności po tej, której adres jest zawarty we wskaźniku stosu. Po zapisaniu nowego słowa wskaźnik stosu jest zwiększany o jeden (patrz rysunek 6.5). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, to nie dane poruszają się na stosie oprogramowania, ale na szczycie stosu. Kiedy słowo jest odczytywane ze stosu, proces jest odwracany. Słowo jest odczytywane z lokalizacji, której adres znajduje się we wskaźniku stosu, po czym zawartość wskaźnika stosu jest zmniejszana o jeden.

Jeśli słowa nowo załadowane na stos są umieszczane w komórkach pamięci z kolejno rosnącymi adresami, stos nazywa się bezpośredni. Jeśli adresy sukcesywnie maleją, to - do góry nogami. W większości przypadków używany jest odwrócony stos, co wynika ze specyfiki sprzętowej implementacji liczników wewnątrz procesora.

Jak wygodna jest ta forma organizacji pamięci? Patrząc w przyszłość, można zauważyć, że każda instrukcja wykonywana w procesorze, w ogólnym przypadku, musi zawierać kod operacji (COP), adres pierwszego i drugiego argumentu oraz adres wyniku. Aby zaoszczędzić pamięć i skrócić czas wykonywania instrukcji maszynowej przez procesor, pożądane jest zmniejszenie długości instrukcji. Granicą tej redukcji jest długość nieadresowanego polecenia, ᴛ.ᴇ. tylko gliniarz. To właśnie te instrukcje są możliwe przy organizacji pamięci stosu, ponieważ przy prawidłowym rozmieszczeniu operandów na stosie wystarczy sekwencyjne ich pobieranie i wykonywanie na nich odpowiednich operacji.

Oprócz omówionej powyżej pamięci stosu typu LIFO, komputery wykorzystują pamięci stosu innego typu, które realizują regułę: pierwsze weszło - pierwsze wyszło. Stosy tego typu nazywane są stosami FIFO (First In - First Out). Taka pamięć stosu jest szeroko wykorzystywana do organizowania różnego rodzaju kolejek (polecenia, dane, żądania itp.). Uogólnioną strukturę stosu sprzętowego typu FIFO przedstawiono na ryc. 5.4b.

Podobnie jak w poprzednim przypadku, komórki pamięci stosu tworzą jednowymiarową tablicę, w której sąsiednie komórki są połączone ze sobą łańcuchami bitów transmisji słów. Wprowadzanie nowego słowa odebranego od SHI w odbywa się w górnej (zerowej) komórce, po czym natychmiast przesuwa się w dół i jest zapisywane do ostatniej pustej komórki. Jeśli stos przed zapisem był pusty, słowo natychmiast trafia do komórki o numerze N-1, ᴛ.ᴇ. na dół stosu. Odczyt jest możliwy tylko z dolnej komórki o numerze N-1 (spód stosu). Tryb główny to ϶ᴛᴏ czytanie z kasowaniem. W takim przypadku wszystkie kolejne (zapisane) słowa są przesuwane w dół do sąsiednich komórek, których numery są o jeden więcej. Gdy stos jest pełny, licznik (CHST) uniemożliwia dalsze zapisy na stosie.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, w przeciwieństwie do stosu LIFO, stos FIFO nie przesuwa dołu, ale górę. Słowa zapisywane na stosie FIFO stopniowo przesuwają się z góry na dół, skąd są odczytywane, ponieważ są niezwykle ważne, a tempo zapisu i odczytu jest określane przez zewnętrzne sygnały sterujące i nie jest ze sobą powiązane.

Wdrażanie oprogramowania Stos FIFO nie jest uwzględniony w tej sekcji, ponieważ jest rzadko używany w praktyce.

Sposoby organizacji pamięci – pojęcie i rodzaje. Klasyfikacja i cechy kategorii „Metody organizowania pamięci” 2017, 2018.