27 mémoire cache

Question 1

cache

Answer 1

mémoire très rapide placée entre:
* le microprocesseur (rapide!) et;
* une mémoire (moins rapide)

Question 2

La cache est présente pour

Answer 2

accélérer les accès mémoire.

Question 3

La taille d’une cache est plus—– que la
mémoire à laquelle elle est branchée
* La cache contient des —– de données plutôt
que des données individuelles.

Answer 3

La taille d’une cache est plus petite que la
mémoire à laquelle elle est branchée
* La cache contient des blocs de données plutôt
que des données individuelles.

Question 4

Lorsque le microprocesseur fait un accès
mémoire, on passe toujours par

Answer 4

la cache
en premier.

Question 5

Il y a 2 scénarios possibles.
L’adresse peut être
—- ou — en cache

Answer 5

Il y a 2 scénarios possibles.
L’adresse peut être
présente(hit) ou absente(miss) en cache

Question 6

Lorsqu’il y a un cache miss, il faut effectuer les
opérations suivantes:x2
*

Answer 6

trouver un bloc à remplacer
* copier les données de la RAM vers la cache

Question 7

Quel bloc remplacer?

Answer 7

Prendre le bloc qui a été utilisé le moins récemment,
Least Recently Used (LRU)

Question 8

Le hit ratio est la probabilité de

Answer 8

retrouver une
donnée dans la mémoire cache.

Question 9

Deux options lorsque l’on veut écrire en cache

Answer 9

Write-through : écrire les changements dans la RAM
au fur et à mesure
* On s’assure que la cache contienne toujours le même
contenu que la RAM

2.Write-back : écrire le bloc de données en RAM
seulement lorsqu’il doit être remplacé
* Il faut donc se rappeler que le bloc doit être remplacé
* La RAM est mise à jour seulement quand c’est nécessaire

Question 10

étapes write-trought quand l’adresse mémoire n’est pas dans la cache

Answer 10

trouver bloc à remplacer
copier ram vers cache
écrire donnée en cache
écrire donnée en ram
fini

Question 11

étapes write-back lecture (cache hit=no)

Answer 11

trouver bloc à remplacer (Least Recently Used)
vérification dirty
si oui copier cache vers ram, puis ram vers cache
si non copier ram vers cache
lire données en cache
fini

Question 12

étape write back écriture (cache hit=no)

Answer 12

trouver bloc à remplacer (Least Recently Used)
vérification dirty
si oui copier cache vers ram, puis ram vers cache
si non copier ram vers cache
écrire données en cache
bloc devient dirty
fini

Question 13

En pratique, les microprocesseurs modernes
utilisent plusieurs mémoires cache.
* On progresse de —- vers —–

Answer 13

En pratique, les microprocesseurs modernes
utilisent plusieurs mémoires cache.
* On progresse de plus petit (rapide) vers plus
grande (lente)

Question 14

La cache L1 est habituellement à l’intérieur du

Answer 14

même circuit intégré que le microprocesseur,
souvent imbriquée dans l’architecture même du
processeur

Question 15

cache l1, grand ou petit

Answer 15

Petite, car espace sur le microprocesseur limité
(ex: 64Ko par coeur pour les Intel i7)

Question 16

cache l1, utilisée souvent ou non?

Answer 16

très utilisée

Question 17

Les ordinateurs modernes ont au moins —-
niveaux de cache et souvent —-

Answer 17

Les ordinateurs modernes ont au moins deux
niveaux de cache et souvent trois

Question 18

La cache —-est plus grosse que la cache —

Answer 18

La cache L2 est plus grosse que la cache L1

Question 19

Les caches L2 et L3 sont habituellement à
l’

Answer 19

Les caches L2 et L3 sont habituellement à
l’extérieur du microprocesseur (mais de plus en
plus à l’intérieur). Indépendantes de l’architecture
du microprocesseur lorsqu’à l’extérieur

Question 20

L2 et L3 sont moins rapide que—, mais environ 10
fois plus rapide que la —-

Answer 20

L2 et L3 sont moins rapide que L1, mais environ 10
fois plus rapide que la mémoire

Question 21

Décrivez les étapes nécessaires pour que le microprocesseur
écrive une donnée en mémoire si:
* l’adresse mémoire n’est dans aucune cache;
* il y a deux niveaux de cache (L1 et L2);
* le système utilise la stratégie write-through

Answer 21

• « miss » en cache L1
• trouver bloc à remplacer en cache L1
• copier bloc de cache L2 à L1
• « miss » en cache L2
• trouver bloc à remplacer en cache L2
• copier bloc de RAM à L2
• écriture en cache L1
• écriture en cache L2
• écriture en RAM

Question 22

Mémoire virtuelle vs cache

Answer 22

Cache
* accélérer la vitesse d’accès mémoire
* Mémoire virtuelle
* augmente la “quantité perçue” de mémoire disponible
* indépendant de l’architecture

Question 23

Où est la table des pages?

Answer 23

En mémoire

Question 24

Combien d’accès mémoire doit-on faire pour
accéder à des données?

Answer 24

2: un pour accéder à la table des pages, un pour
accéder aux données

Question 25

Que faire pour éviter les accès mémoires
doublés?

Answer 25

On utilise une « cache » spécialisée: le TLB!

Question 26

fonctionnement Traduction d’adresse en mémoire paginée

Answer 26

En mémoire paginée, il faut accéder à la table de
pages afin de traduire l’adresse virtuelle en
adresse physique.
* Comme la table de page est souvent volumineuse,
elle est elle-même en mémoire
* Il faut donc faire deux lectures de la mémoire pour
aller chercher une instruction, ce qui est très long!