Уводни део часа ( 5 мин.)
1. Шта је меморија ?
2. Како се деле меморије ?
___________________________________________________________________________________
Главни део часа :

Стек - меморија или магацинска меморија јесте безадресна регистарска меморија са секвенцијалним приступом. Код ове меморије регистри формирају једнодимензионални низ у коме су суседни регистри повезани колима за паралелни пренос бинарних речи тако да се у њима упис и читање врши по принципу " последњи уписан - први прочитан " ( LIFO - Last In - First Out ). Ако је неки низ података уписан у стек, тада ће при читању њихов редослед бити обрнут.
Упис и читање из стека врше се само на једном месту, у горњу ћелију која се назива врх стека. Због тога при коришћењу стека нема потребе за задавањем адреса, јер се подаци морају уписивати и читати одређеним редом преко врха стека. При упису података у стек садржаји свих регистара стека се померају у суседне ћелије за једно место " наниже ", а при читању се померају за једно место " навише ". Операција уписа у стек назива се PUSH ( гурнути, убацити ), а операција читања из стека назива се POP ( изгурати, избацити ).

Меморија типа реда јесте регистарска меморија слична стеку, само се подаци у њу уписују и из ње
читају по принципу " први уписан - први прочитан " ( FIFO - First In - First Out ). Користи се при
опслуживању по принципу редова чекања.
Осим реализације помоћу регистара, врло често се стек реализује и у оперативној меморији. Ради
тога се у процесор уводи посебан адресни регистар за врх стека који се назива показивач стека или
указивач стека.
Код овако реализованог стека при упису и читању из стека приступа се на основу садржаја
показивача стека, који указује на врх стека преко његове меморијске адресе. При томе нема физичког
померања садржаја стека, већ се само подешава нови садржај показивача стека повећањем или
смањењем адресе за 1. Треба напоменути да обично показивач стека садржи адресу прве слободне
позиције стека.

Да би се смањило време приступа подацима и инструкцијама у оперативној меморији процесору се додаје кеш - меморија ( ултрабрза меморија, приручна меморија ) чија брзина одговара брзини рада процесора. То је мала, ултрабрза полупроводничка меморија са непосредним приступом. Користи се за привремено чување делова програма који се тренутно извршава, као радна меморија за податке који се обрађују, ... У процесору се реализују посебне кеш - меморије за податке и инструкције.

Кеш - меморија повећава брзину обраде, јер се у њој налазе текући подаци и инструкције програма којима процесор приступа великом брзином. На тај начим кеш - меморија компензује разлику између брзина рада процесора и времена приступа оперативној меморији, које је обично десетак пута веће, чиме се повећава продуктивност процесора.

Кеш - меморија се користи на следећи начин. Оперативна и кеш - меморија су подељене на јединице које се називају блокови. Блок представља скуп суксцесивних меморијских локација који се увек преноси као целина између оперативне меморије и кеш - меморије. То значи да се сви подаци или инструкције неког блока истовремено налазе или не налазе у кеш - меморији.Величина блока обично износи између 4 и 128 бајтова. Капацитет кеш - меморије је у опсегу 1 - 256 kB.

Када CPU генерише адресу меморијске локације, формира се управљачки сигнал за приступ кеш - меморији. Уколико се податак са траженом адресом налази у кеш - меморији, он се преко магистрале 1 преноси у процесор ради обраде или се замењује новом вредношћу из процесора која представља резултат обраде. Уколико у кеш - меморији нема блока са траженом адресом, активира се процедура којом се из кеш - меморије један блок магистралом 2 шаље у ОМ, а на његово место се из ОМ позива тражени блок који се преко магистрале 3 преноси у кеш - меморију и истовремено се тражени податак преноси и у CPU ради обраде.

Сличну намену и принцип има и диск - кеш меморија која се користи као бафер ( међумеморија ) за привремено чување података који се читају или уписују на диск. Њен је капацитет већи, а користи се тако што се при читању неког податка
са диска фактички чита и преноси много више података, уз претпоставку да постоји велика вероватноћа да ће они бити потребни у наредним операцијама.

Време неоходно за проналажење неког податка у меморији може се значајно скратити ако се подацима може приступати на основу њиховог садржаја, а не само на основу адреса. Меморија која омогућава овакав приступ назива се асоцијативна меморија  или садржајем адресирана меморија. Приступ меморијама овог типа врши се истовремено и паралелно на основу њиховог садржаја. Помоћу компаратора упоређује се кључ са садржајем сваке меморијске локације и проналазе се све меморијске речи које су исте са кључем. Све такве локације означе се у регистру индикатора, који има по 1 бит за сваку локацију. Тражење у асоцијативној меморији може бити на основу свих битова кључа, тј. целе меморијске речи или неког њеног дела, што се дефинише садржајем регистра маске. Овде је маска бинарна реч која одређује који битови кључа се упоређују са садржајима меморијских локација.

Одговорити на питања :
1. Шта су и како функционишу стек - меморија и меморија типа реда ?
2. Описати начин реализације стек - меморије у оперативној меморији.
3. Чиме се одликује и чему служи кеш - меморија ?
4. Која је улога диск - кеш меморије ?
5. Чиме се одликује асоцијативна меморија ?