目录
- 一. Cache的工作原理
- 二. 局部性原理
- 三. 性能分析
- 四. 待解决的问题
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一. Cache的工作原理
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存储系统存在的问题
虽然双端口RAM、多模块存储器提高存储器的工作速度, 但是优化后的速度与CPU差距依然很大, 为了改善这个问题就出现了Cache, 来解决存储器与CPU速度不匹配问题
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当我们启动微信的时候, 微信里面的数据就会从辅存复制到内存
在视频聊天的时候, "视频聊天"的相关代码会被频繁的访问
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对于被频繁访问的数据就可以复制到Cache, CPU在调用Cache里的数据就不会有太大的速度矛盾
注:实际上，Cache被集成在CPU内部, Cache用SRAM实现，速度快，成本高, 由于SRAM集成度比较低, 注定不能做得很大, 所以Cache的容量一般都很小
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二. 局部性原理
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空间局部性:在最近的未来要用到的信息(指令和数据)，很可能与现在正在使用的信息在存储空间上是邻近的(多出现在数组元素、顺序执行的指令代码)
时间局部性:在最近的未来要用到的信息，很可能是现在正在使用的信息(多出现在循环结构的指令代码)
基于局部性原理，不难想到，可以把CPU目前访问的地址“周围”的部分数据放到cache中
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三. 性能分析
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t c t_c tc表示访问Cache的时间
t m t_m tm表示访问Memory(内存)的时间
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那如果是同时访问Cache和内存, 在Cache中找到, 就立即停止对内存的访问
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四. 待解决的问题
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基于局部性原理，不难想到，可以把CPU目前访问的地址“周围”的部分数据放到cache中。如何界定“周围”?
将主存的存储空间“分块”
如:每1KB为一块。主存与Cache之间以“块”为单位遂行数据交换
注:操作系统中,通常将主存中的 "一个块”也称为 —个页/页面/页框”, Cache中的“块”也称为“行”
4MB=22 + 220 =222
1KB=210
222÷210=212=4096
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敬请期待…
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王道考研计算机组成原理
