Курс лекций (3)

2.1 Основные принципы хеширования

Хеширование является самым быстродействующим из известных методов программного поиска. Это его качество особенно проявляется при работе с наборами данных большого размера. Этот метод удобен тем, что не требует:

  • ни какого-либо упорядочивания;
  • ни сортировки ключевых слов.

Правда, при этом методе используется несколько больше памяти, чем при использовании других методов поиска.

Однако стоимость ЗУ в последние годы неизменно падает. Поэтому некоторое увеличение памяти вполне окупается преимуществами, которые связаны с применением данного метода.

Высокая скорость выполнения операций хеширования (ОПХеш) обусловлена тем, что элементы данных (ЭД) запоминаются,  а затем выбираются из ячеек памяти, адреса которых являются простыми арифметическими функциями содержимого соответствующих ключевых слов. В современных ЭВМ вычисление подобных функций занимает весьма малое время по сравнению с продолжительностью доступа к памяти.

Набор всех допустимых ключевых слов принято называть пространством имен, а набор адресов памяти, в которые преобразуются ключевые слова адресным пространством.

Адреса, получаемые из ключевых слов методом хеширования, называются хеш-адресами.

(далее…)

Курс лекций (2)

2. Программный подход к адресации по содержанию

(основные принципы хеширования)

В данном разделе курса мы рассмотрим ряд методов программного поиска, которые с полным правом могут называться ассоциативными (или с адресацией по содержанию), т.к. с их помощью доступ к любой информационной единице (записи, документу, массиву или элементу данных и т.д.) осуществляется непосредственно:

  • либо по специальному ключу;
  • либо по некоторому фрагменту самой информационной единицы.

Следует иметь ввиду, что все эти методы рассчитаны на применение ЭВМ универсального типа (т.е. традиционных ЭВМ). Поэтому предполагается, что информация хранится в ЗУ произвольного доступа со стандартной системой адресации.

(далее…)

Курс лекций (1)

Курс лекций

Лекция 1 Тема 1.

1. Введение

1.1. Общие сведения о курсе

Краткий обзор программы курса, литературы, о лабораторных работах.

1.2. Основные этапы развития вычислительной техники.

Напомнить из материалов предыдущего курса.

Этапы развития ЭВМ

Это развитие направлений:

  • элементная база;
  • операционные среды;
  • языки общения;
  • виды знаний.

(далее…)

МОДЕЛИРОВАНИЕ АССОЦИАТИВНОЙ ПАМЯТИ

Лабораторная работа № 5

Тема: МОДЕЛИРОВАНИЕ АССОЦИАТИВНОЙ ПАМЯТИ С СИСТЕМОЙ АДРЕСАЦИИ ПО РАЗРЯДНЫМ СТОЛБЦАМ И ПО СЛОВАМ

Цель работы: освоение навыков построения и верификации модели ассоциативной памяти, обеспечивающей адресное считывание и запись по разрядным столбцам и по словам

1. Краткие теоретические сведения

Используемая в работах №№ 2 и 3 базовая модель ассоциативного процессора имеет ряд недостатков, и в частности:

а) запись данных в массив памяти (МП) приходится производить по разрядным столбцам, из-за чего все содержимое массива должно быть предварительно занесено в некоторый буфер;

б) большие трудности вызывает также модификация данных (изменение лишь одного слова требует перезаписи содержимого всего массива;

в) в рамках базовой конфигурации МП практически невозможно осуществить считывание слов по заданному адресу (эта операция необходима для того, чтобы просмотреть целиком все слово, определенная часть которого совпала с аргументом поиска.

Рассмотрим метод адресации МП, позволяющей избежать обеспеченные выше недостатки.

В рассматриваемом варианте организации ассоциативной памяти (АП) применяются специальные методы формирования содержимого массивов и введена дополнительная логика, что обеспечивает адресное считывание и запись как по разрядным столбцам, так и по словам.

(далее…)

МОДЕЛИРОВАНИЕ АССОЦИАТИВНОГО ПРОЦЕССОРА

Лабораторная работа № 4

Тема: МОДЕЛИРОВАНИЕ АССОЦИАТИВНОГО ПРОЦЕССОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ (РЕКУРРЕНТНЫХ) АЛГОРИТМОВ

Цель работы: освоение навыков построения и верификации (проверки) моделей ассоциативного процессора с применением последовательных (рекуррентных) алгоритмов.

1. Краткие теоретические сведения

Будем далее рассматривать ассоциативные процессоры с пословной организацией, т.е. с параллелизмом на уровне слов и с обработкой их последовательно по разрядам.

Множество слов образует ассоциативный массив или АЗУ ассоциативно организованного процессора (АП). Соответственно имеются логические цепи на каждое слово, т.к. весь разрядный срез АЗУ может обрабатываться параллельно.

В АЗУ, параллельных по словам и последовательных по разрядам, для обработки данных используются последовательные (рекуррентные) алгоритмы. Это позволяет наряду с элементарными операциями сравнения на равенство применять и более сложные логические и вычислительные алгоритмы.

Отметим, что АЗУ может функционировать в двух основных режимах: поисковом и вычислительном.

В режиме поиска обычно требуется локализовать и считать из памяти слова, подчиняющиеся определенным условиям. Например, это могут быть:

- слова, равные, большие или меньшие некоторого аргумента;

- слова, лежащие в заданном диапазоне чисел;

- слова, обладающие максимальной или минимальной величиной среди чисел, хранящихся в памяти, и др.

В процессе поиска содержимое памяти, как правило, не меняется.

(далее…)