计算机组成原理-Cache的基本概念和原理

文章目录

  • 存储系统存在的问题
  • Cache的工作原理
  • 局部性原理
  • 性能分析
  • 例题
  • 界定何为局部
  • 部分问题
  • 总结

存储系统存在的问题

增加Cache层来缓和CPU和主存的工作速度矛盾
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Cache的工作原理

启动某个程序后,将程序的代码从辅存中取出放入内存中,再从内存中将代码移动到Cache中,这样当CPU执行该程序的代码时,可以直接从Cache中取,更加快速
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局部性原理

空间局部性:最近未来要用到的信息在存储空间中是相邻的
时间局部性:最近未来要用到的信息可能是已经用到过的信息
(这里的信息指的是数据或者指令)
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性能分析

两种访问方式

  • 第一种:
    先访问Cache,若未命中,再访问内存。
    平均访问时间大于访问Cache的时间,小于访问Cache的时间加上访问内存的时间和

  • 第二种
    同时访问Cache和内存
    平均访问时间大于访问Cache的时间,小于访问内存的时间

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例题

访问方式不同,计算平均访问时间的方式也有所不同
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界定何为局部

主存被分为大小相等的一个一个块,当需要将主存的某数据放入Cache中时,需要将该数据所在的块算作局部一起放入Cache中的某个块(是复制不是剪切)

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部分问题

对应关系即复制到Cache中的哪个块
数据副本即复制的一份
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总结

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