memory is organized as a hierarchy,

memory is organized as a hierarchy, with larger memories being cheaper but
slower, and smaller memories being faster but more expensive. In a typical
memory hierarchy, we find a cache, main memory, and secondary memory (usually a disk drive). The principle of locality helps bridge the gap between successive
layers of this hierarchy, and the programmer gets the impression of a very
fast and very large memory without being concerned about the details of transfers
among the various levels of this hierarchy.
Cache acts as a buffer to hold the most frequently used blocks of main memory
and is close to the CPU. One goal of the memory hierarchy is for the processor
to see an effective access time very close to the access time of the cache.
Achieving this goal depends on the behavioral properties of the programs being
executed, the size and organization of the cache, and the cache replacement policy.
Processor references that are found in cache are called cache hits; if not
found, they are cache misses. On a miss, the missing data is fetched from main
memory, and the entire block containing the data is loaded into cache.
The organization of cache determines the method the CPU uses to search
cache for different memory addresses. Cache can be organized in different ways:
direct mapped, fully associative, or set associative. Direct mapped cache needs no
replacement algorithm; however, fully associative and set associative must use
FIFO, LRU, or some other placement policy to determine the block to remove
from cache to make room for a new block, if cache is full. LRU gives very good
performance but is very difficult to implement.
Another goal of the memory hierarchy is to extend main memory by using
the hard disk itself, also called virtual memory. Virtual memory allows us to run
programs whose virtual address space is larger than physical memory. It also
allows more processes to run concurrently. The disadvantages of virtual memory
implemented with paging include extra resource consumption (storing the page
table) and extra memory accesses (to access the page table), unless a TLB is used
to cache the most recently used virtual/physical address pairs. Virtual memory
also incurs a translation penalty to convert the virtual address to a physical one as
well as a penalty for processing a page fault should the requested page currently
reside on disk instead of main memory. The relationship between virtual memory
and main memory is very similar to the relationship between main memory and
cache. Owing to this similarity, the concepts of cache memory and the TLB are
often confused. In reality the TLB is a cache. It is important to realize that virtual
addresses must be translated to physical ones first, before anything else can be
done, and this is what the TLB does. Although cache and paged memory appear
to be very similar, the objectives are different: Cache improves the effective
access time to main memory whereas paging extends the size of main memory.

Results (Thai) 1:

หน่วยความจำถูกจัดระเบียบเป็นลำดับชั้น มีความทรงจำที่มีขนาดใหญ่จะถูกกว่า แต่ช้า และขนาดเล็กความทรงจำเร็วกว่า แต่ราคาแพงมากขึ้น ในการทั่วไปลำดับชั้นหน่วยความจำ เราหาแค หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำรอง (มักจะเป็นไดรฟ์) หลักการของท้องถิ่นช่วยเชื่อมต่อช่องว่างระหว่างต่อเนื่องเลเยอร์ชั้นนี้ และโปรแกรมเมอร์ที่ได้รับความประทับใจของความมากหน่วยความจำมาก และรวดเร็วโดยไม่ต้องการกังวลเกี่ยวกับรายละเอียดของการโอนย้ายระหว่างระดับต่าง ๆ ของลำดับชั้นนี้แคชทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์เก็บมากสุดมักจะใช้บล็อกของหน่วยความจำหลักและ CPU เป้าหมายหนึ่งของลำดับชั้นหน่วยความจำเป็นสำหรับตัวประมวลผลเมื่อต้องการดูเวลาเข้ามีประสิทธิภาพสะดวกเวลาเข้าของแคชบรรลุเป้าหมายนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพฤติกรรมของโปรแกรมการดำเนินการ ขนาดและการจัดแค และนโยบายการเปลี่ยนแคชเรียกว่าอ้างอิงหน่วยประมวลผลที่มีอยู่ในแคชแคชชม ถ้าไม่ได้พวกเขาพบ มีแคชพุ่ง ในการท่อง มาข้อมูลหายไปจากหลักหน่วยความจำ และบล็อคทั้งหมดที่ประกอบด้วยข้อมูลที่โหลดเข้าในแคชองค์กรของแคชกำหนดวิธีการ CPU ใช้ในการค้นหาแคในหน่วยความจำที่แตกต่างกัน แคชสามารถจัดได้หลายวิธี:ตรง แมป ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด หรือการตั้งค่าที่เกี่ยวข้อง ไม่ต้องแคแมปโดยตรงเปลี่ยนอัลกอริทึม อย่างไรก็ตาม เกี่ยวข้องทั้งหมด และตั้งเกี่ยวข้องต้องใช้FIFO, LRU หรือบางอื่น ๆ วางนโยบายเพื่อกำหนดช่วงการเอาออกจากแคยังบล็อกใหม่ ถ้าแคเต็ม LRU ให้ดีประสิทธิภาพแต่เป็นเรื่องยากมากที่จะใช้เป้าหมายอีกประการหนึ่งของลำดับชั้นหน่วยความจำจะขยายหน่วยความจำหลักโดยฮาร์ดดิสก์ เรียกว่าหน่วยความจำเสมือน หน่วยความจำเสมือนให้เราเรียกใช้โปรแกรมพื้นที่ที่อยู่เสมือนมีขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำกายภาพ มันยังช่วยให้กระบวนการอื่น ๆ เมื่อพร้อม ข้อเสียของหน่วยความจำเสมือนนำไปใช้กับเพจรวมปริมาณการใช้ทรัพยากรเพิ่มเติม (หน้าเก็บตาราง) และหน่วยความจำเสริมเข้าถึง (การเข้าถึงตารางหน้า), เว้น แต่ใช้การ TLBแคชล่าสุดใช้ที่อยู่จริง/เสมือนคู่ หน่วยความจำเสมือนนอกจากนี้ยัง ใช้โทษแปลการแปลงอยู่เสมือนไปกายภาพเป็นรวมทั้งกำหนดโทษสำหรับการประมวลผลหน้า ข้อบกพร่องควรหน้าร้องขอในขณะนี้อยู่บนดิสก์แทนหน่วยความจำหลัก ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยความจำเสมือนและหน่วยความจำหลักคล้ายคลึงกับความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยความจำหลัก และแคช เนื่องจากความคล้ายคลึงกันนี้ แนวความคิดของหน่วยความจำแคชและ TLB จะมักจะสับสน ในความเป็นจริง การ TLB มีแค สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าเสมือนที่อยู่ต้องสามารถแปลจริงคนแรก ก่อนที่อะไรจะทำ และ TLB ไม่ ถึงแม้ว่าแคชและแบบเพจปรากฏขึ้นจะคล้ายกันมาก วัตถุประสงค์แตกต่างกัน: มีผลการปรับปรุงแคชเข้าเวลาหน่วยความจำหลักในขณะที่เพจจิ้งขยายขนาดของหน่วยความจำหลัก

Results (Thai) 3:

หน่วยความจำจัดเป็นลำดับชั้น กับความทรงจำที่มีขนาดใหญ่ถูกถูกกว่าแต่
ช้าลง และความทรงจำที่เล็กลงได้เร็วขึ้น แต่แพงกว่า ในลำดับชั้นของหน่วยความจำโดยทั่วไป
เราหาแคช หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำรอง ( มักจะเป็นดิสก์ไดรฟ์ ) หลักการที่ช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างชั้นต่อเนื่อง
ของลำดับชั้นนี้ และโปรแกรมเมอร์ได้ประทับใจมาก
ได้อย่างรวดเร็ว และหน่วยความจำขนาดใหญ่มากได้โดยไม่ต้องเป็นกังวลเกี่ยวกับรายละเอียดของการโอน
ระหว่างระดับต่างๆของลำดับชั้นนี้ ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์แคช
ถือที่ใช้บ่อยที่สุดของบล็อก
หน่วยความจำหลัก และอยู่ใกล้กับซีพียู เป้าหมายหนึ่งของลำดับขั้นของหน่วยความจำสำหรับประมวลผล
เพื่อดูเวลาการเข้าถึงที่มีประสิทธิภาพมากใกล้เวลาการเข้าถึงของแคช .
การบรรลุเป้าหมายนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเชิงพฤติกรรมของโปรแกรมที่ถูก
กระทำ ขนาดขององค์การ และแคชและแคชนโยบายการแทนที่ .
ประมวลผลอ้างอิงที่พบในแคชจะเรียกว่าฮิตแคช ; ถ้าไม่พบแคช
พวกเขาจะพลาด เมื่อ คุณ ไปเป็นข้อมูลนำมาจากหน่วยความจำหลัก
และทั่วบล็อกที่มีข้อมูล
โหลดลงในแคชการกำหนดวิธีการแคช CPU ใช้ในการค้นหา
แคชสำหรับที่อยู่หน่วยความจำที่แตกต่างกัน แคชสามารถจัดในรูปแบบที่แตกต่างกัน :
ตรงแมป พร้อมเชื่อมโยงหรือตั้งค่าเชื่อมโยง . ตรงแมปแคชไม่ต้อง
เปลี่ยนอัลกอริทึม อย่างไรก็ตาม อย่างเชื่อมโยงและการตั้งค่าที่เกี่ยวข้องต้องใช้
แบบ FIFO , เลย , หรืออื่น ๆ การจัดวางนโยบายว่าเอา
บล็อกจากแคชเพื่อให้ห้องพักสำหรับบล็อกใหม่ ถ้าแคชเต็ม เลยให้ประสิทธิภาพดีมาก
แต่เป็นเรื่องยากมากที่จะใช้ .
อีกเป้าหมายของลำดับขั้นของหน่วยความจำเพื่อขยายหน่วยความจำโดยใช้
ฮาร์ดดิสก์เอง เรียกว่าหน่วยความจำเสมือน หน่วยความจำเสมือนจะช่วยให้เราสามารถรันโปรแกรมที่เสมือนที่อยู่
พื้นที่มีขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำกายภาพ มันยังช่วยให้กระบวนการมากขึ้น
วิ่งพร้อมข้อเสียของหน่วยความจำเสมือนที่ใช้เพจ
รวมถึงการบริโภคทรัพยากรพิเศษ ( เก็บหน้า
โต๊ะ ) และความจำเสริม ( การเข้าถึงเข้าถึงหน้าโต๊ะ ) หากใช้
Tl แคชใช้ล่าสุดคู่เสมือน / ทางกายภาพที่อยู่
หน่วยความจำเสมือนยัง incurs โทษแปลแปลงที่อยู่เสมือนหนึ่งทางกายภาพเช่น
เป็นโทษสำหรับการประมวลผลหน้าผิดควรร้องขอหน้าปัจจุบัน
อาศัยอยู่บนดิสก์แทนหน่วยความจำหลัก ความสัมพันธ์ระหว่าง
หน่วยความจำเสมือนและหน่วยความจำหลักจะคล้ายกับความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยความจำหลักและ
แคช เนื่องจากความคล้ายคลึงนี้ แนวคิดของความจำแคชและ TLB จะ
มักจะสับสน ในความเป็นจริง Tl เป็นแคชมันเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักว่าที่อยู่เสมือน
ต้องแปลให้คนทางกายก่อนสิ่งอื่นสามารถ
สำเร็จ และนี่คือสิ่งที่ TLB ไม่ แม้ว่าแคชและเรียกความทรงจำปรากฏ
จะคล้ายกันมาก โดยมีเป้าหมายที่แตกต่างกัน : แคชเพิ่มเวลาการเข้าถึงที่มีประสิทธิภาพกับหน่วยความจำหลักในขณะที่เพจ
ขยายขนาดของหน่วยความจำหลัก