SYSTEME D’EXPLOITATION :
La gestion des mémoires
Les différents temps d’accès pour chacune des mémoires utilisées dans un ordinateur.
Définition :
On appelle « mémoire » tout composant électronique capable de stocker des données temporairement ou sur de longues durées.
On distingue ainsi deux grandes catégories de mémoires :
- la mémoire centrale (appelée également mémoire interne) permettant de mémoriser temporairement les données lors de l'exécution des programmes. La mémoire centrale est réalisée à l'aide de micro-conducteurs, c'est-à-dire des circuits électroniques spécialisés rapides. La mémoire centrale correspond à ce que l'on appelle la mémoire vive.
- la mémoire de masse (appelée également mémoire physique ou mémoire externe) permettant de stocker des informations à long terme, y compris lors de l'arrêt de l'ordinateur. La mémoire de masse correspond aux dispositifs de stockage magnétiques, tels que le disque dur, aux dispositifs de stockage optique, correspondant par exemple aux CD-ROM ou aux DVD-ROM, ainsi qu'aux mémoires mortes.
Caractéristiques techniques des mémoires
Les principales caractéristiques d'une mémoire sont les suivantes :
- La capacité, représentant le volume global d'informations (en bits) que la mémoire peut stocker ;
- Le temps de cycle, représentant l'intervalle de temps minimum entre deux accès successifs ;
- Le débit, définissant le volume d'information échangé par unité de temps, exprimé en bits par seconde ;
- La non volatilité caractérisant l'aptitude d'une mémoire à conserver les données lorsqu'elle n'est plus alimentée électriquement ;
- Le temps d'accès, correspondant à l'intervalle de temps entre la demande de lecture/écriture et la disponibilité de la donnée.
Ainsi, la mémoire idéale possède une grande capacité avec des temps d'accès et temps de cycle très restreints, un débit élevé et est non volatile.
Les temps d’accès des différentes mémoires.
Rappelons que les temps d’accès peuvent désigner le délai correspondant à l’accès par le processeur à une donnée en mémoire ou au délai permettant d’accéder à une donnée se trouvant sur le disque dur.
Les mémoires les plus rapides sont également les plus onéreuses. C'est la raison pour laquelle des mémoires utilisant différentes technologiques sont utilisées dans un ordinateur, interfacées les unes avec les autres et organisées de façon hiérarchique.
Elles sont aussi situées en faible quantité à proximité du processeur et les mémoires de masse, moins rapides, servent à stocker les informations de manière permanente.
Fig1 : Hiérarchie des mémoires.
Remarque : Les temps d’accès sont inversement proportionnels au coût. Moins une mémoire est grande, plus elle est rapide et plus elle est couteuse.
Fig2 : Temps d’accès des différents types de mémoires en fonction des capacités.
Comparaison avec le cas de 1000 transferts de données.
Les registres sont les mémoires les plus rapides car pour une instruction il lui faut 1 nanoseconde (ns) ; ce qui implique que pour 1000, il lui faut 1000 ns soit 10-3 ms ou 10-6 s.
Pour les mêmes instructions, les mémoires caches ont besoin de 5 x 10-3 ms (5 s) soit 5 fois le temps qu’il faut pour les registres.
La mémoire vive, elle met 10-2 ms soit 10-5 s pour exécuter les 1000 instructions. Ce temps est équivalent à 2 fois le temps qu’il faut à la mémoire cache pour l’exécution de ces instructions et à 10 fois le temps qu’il le faut au registre.
Par contre, les mémoires de masse (disque dur, CD-ROM, DVD, etc…) ont besoin de 5000 ms soit de 5 s pour pouvoir exécuter ces 1000 instructions.
REFERENCES :
- Cours de système d’exploitation de Mr Priso Ndedi (Ecole normale Supérieur de Yaoundé –Avril 2010)
- Dico info beta
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