10.1.4. Характеристики ефективності ієрархічної організації пам'яті

При оцінці ефективності ієрархічної організації пам'яті використовують наступні характеристики:

■ коефіцієнт попадань відповідного рівня ієрархії пам'яті - відношення числа звернень з пам'яті даного рівня ієрархії до пам'яті наступного вищого рівня, при яких

362

відбулося попадання, до загального числа звернень з пам'яті даного рівня ієрархії до пам'яті наступного вищого рівня ієрархії. Попадання - факт виявлення потрібної інфор­мації при зверненні до пам'яті наступного вищого рівня;

• коефіцієнт промахів - відношення числа звернень до пам'яті наступного вищого рівня, при яких мав місце промах, до загального числа звернень до пам'яті даного рівня ієрархії. Якщо позначити коефіцієнт попадань через k_h,а коефіцієнт промахів через k_m, то залежність між ними можна виразити наступною формулою: k_m= 1 - k_h;

• час звернення при попаданні - час, необхідний для пошуку потрібної інформації в пам'яті нижчого рівня (включаючи з'ясування, чи є звернення попаданням), плюс час на фактичне зчитування даних;

• втрати на промах - час, потрібний для заміни блоку в пам'яті нижчого рівня на блок з потрібними даними, розташований у пам'яті наступного (вищого) рівня.

• середній час доступу до пам'яті, який визначається з виразу: t_av=t_h+k_mt, де t_h - час звернення при попаданні, t_p- втрати на промах. Імовірність попадання в сучасних комп'ютерах є досить високою (біля 95 % від загальної кількості звернень), і, відповідно, коефіцієнт промахів є низьким. Однак, через велику різницю між швидкодією пам'яті нижчого і вищого рівнів, навіть такий низький коефіцієнт промахів суттєво впливає на середній час доступу до пам'яті. Так, якщо прийняти, що час доступу до пам'яті нижчого рівня складає 1 такт, а час доступу до пам'яті вищого рівня в 10 разів більший, то серед­ній час доступу буде рівним t= 1 + 0.05 *10 = 1.5 такти.