Запоминающие устройства ЭВМ, страница 22

Эффективность может быть достигнута на специальных сложных вычислительных задачах (когда много промежуточных результатов).

В системах управления они ещё менее эффективны из-за жесткой структуры логики памяти.

В целом о недостатках:

1)  необходимость дублирования  увеличение требуемого количества регистров и команд;

2)  жесткая структура стека приводит к неудобствам в работе в системах обработки данных и управления (например, при переменной длине слов).

3)  ограничение объема стека требует специальных схем слежения за переполнением памяти.

<73>

В завершение – об использовании АСОЗУ. Как оно работает, мы рассматривали ранее. Функциональная условная схема такова:

Рис. 1.3.5.4

Процесс получения результата удобно представить структурной схемой алгоритма:

Рис. 1.3.5.5

Оценим теперь эффективность процессора с АСОЗУ, что можно сделать по формуле:

,

где– затраты времени на обращение к памяти при наличии АСОЗУ;– затраты времени при отсутствии АСОЗУ (и наличии только ОЗУ).

Итак, полагаем, что переходный процесс «одноразового» обращения к кэш-памяти закончен.

Пусть за некоторое время T выполняется N обращений к памяти. Из рассмотренной структуры схемы алгоритма следует, что обращение к памяти с точки зрения затрат времени обслуживается одним из трех способов:

1)  простым обращением к АСОЗУ;

2)  сложным обращением с целью записи слова, когда выполняется обращение к ОЗУ и затем обращение к АСОЗУ;

3)  сложным обращением при чтении слова, когда выполняется 2 обращения к ОЗУ и затем к АСОЗУ.

Пусть за время T выполняется  простых обращений,  – сложных обращений с целью записи;  – сложных обращений с целью чтения. Естественно, что

Пусть – Т₀ и Т₁ обозначения длительности обращения к ОЗУ и АСОЗУ, соответственно.

Если нет буфера в виде СОЗУ, то n₀=NТ₀, а если буфер есть, то

А тогда

Обозначим ; ; . При  A, B, и C – суть вероятности каждого из трех способов обращения к памяти, причем

A+B+C=1

Если , то

Коэффициент e зависит от способа назначения слов на удаление и от емкости АСОЗУ (длительность пребывания слов в нем) и др. Тогда коэффициент e можно рассматривать как некоторый организационный параметр. Интересна зависимость , где Е – емкость АСОЗУ. Она получена статистическим (имитационным)  моделированием:

Рис. 1.3.5.6

Кривая показывает, что целесообразно использовать АСОЗУ емкостью  уже более чем 32 слова ().