La fonction de mémorisation - Architecture des Machines et des Systemes Informatiques - page 188

mémoire centrale est organisée en ligne de 4 mots. L'adresse du premier mot de la
première ligne est 000, l'adresse du premier mot de la deuxième ligne est 004.
L'adresse de « c » est 022 que l'on peut voir comme le numéro de ligne 020 et un
déplacement ( offset ) de 2 mots.

Mémoire Centrale

Mémoire cache

000
004
008
012
016
020
024
028
032

Clé

Mot

Lignes

a c d

b

020 a b c d

Répertoire
Mémoire des clés

Mémoire utile
Information associée à la clé

Figure 8.15

Organisation de la mémoire centrale en lignes mémoires.

Fonctionnellement la mémoire cache est organisée autour d'un répertoire de clés,
de comparateurs et de la mémoire utile qui contient l'information. La mémoire utile
comprend un certain nombre de lignes de même taille que les lignes de la mémoire
centrale : ce sont les lignes de cache. Le répertoire des clés a autant d'entrées qu'il y
a de lignes de cache, une clé est un numéro de ligne de mémoire. Lorsqu'un numéro de
ligne est présent dans le répertoire alors la ligne de cache associée à la clé contient
les valeurs de la ligne de mémoire correspondante. Dans l'exemple puisque 020 est
dans le répertoire alors les mots mémoire de la ligne 020 sont dans le cache.
Lors d'une opération de lecture, par exemple le processeur veut acquérir « c »
c'est-à-dire le contenu du mot d'adresse 022, le processeur doit vérifier si « c » est
présent dans le cache. Pour cela l'adresse est présentée au(x) comparateur(s) qui
vérifie si 020 est dans le répertoire. Si c'est le cas la donnée est présente dans le
cache. Si ce n'est pas le cas le cache est chargé avec la ligne 020 et le répertoire est
mis à jour. Charger une ligne et non pas uniquement la donnée cherchée permet de
prendre en compte le principe de localité.
Il y a plusieurs manières de construire des caches qui correspondent à ce schéma
fonctionnel et plusieurs facteurs sont déterminants pour une bonne conception d'un
cache :
- la taille. Plus le cache est gros, plus il est efficace mais aussi plus coûteux ;
- la longueur des lignes de cache. Pour une taille de cache (mémoire utile) donnée
il y a plusieurs manières de choisir le nombre et la longueur des lignes de cache;
- le mode de gestion du cache. Les caches sont à accès très rapides mais l'information
que l'on souhaite obtenir n'est pas nécessairement présente dans le cache (contrai-
rement à ce qui se passe dans une mémoire centrale). Aussi pour obtenir une infor-