Vizualizace činnosti vyrovnávacích pamětí procesoru

Abstract

Cílem této práce je navrhnout a implementovat simulátor činnosti vyrovnávací paměti procesoru. Protože v dnešních počítačích je řádový rozdíl mezi výkonem procesoru a hlavní paměti je nutné používat vyrovnávací paměti jako mezivrstvu. Simulátor má vizuálně demonstrovat vliv těchto pamětí na různých algoritmech a problémy, které se mohou vyskytnout při jejím nevhodném využití. Pro jednoduché použití je simulátor implementován jako webová aplikace pomocí frameworku Vue.js. Aplikace umožňuje zadat assembler kód a ten poté vykonat na různých typech vyrovnávací paměti. Aplikace vizualizuje tok dat mezi vyrovnávací a hlavní pamětí. Pro simulátor byly také vytvořeny ukázkové programy, které předvádějí různé vlastnosti a problémy vyrovnávacích pamětí. Díky této aplikaci je možné názorně předvést význam těchto pamětí.

The goal of this work is to design and implement CPU cache simulator. In today's computers there is a difference of orders of magnitude between performance of CPUs and the main memory and thus it is necessary to use caches as an interlayer. The simulator will demonstrate effect of caches on different algorithms and problems that can occur if they are used inappropriately. For ease of use the simulator is implemented as a web application using framework Vue.js. User can enter assembly code and then execute it on several different types of caches. The application visualizes data flow between main memory and cache. Several sample programs were also created, which demonstrate various properties and problems of caches. With this application it is possible to clearly show significance of cache memory.