計算機組成知識整理1 cache

2021-08-04 20:11:09 字數 727 閱讀 9237

一、儲存器分層結構

暫存器二、區域性性原理

處理器對儲存器中的指令和資料訪問呈現出空間區域性性和時間區域性性。

三、cache

1. 概念

cache是容量較小的高速儲存器,位於cpu和主存之間。

2. cache讀操作

cpu產生要訪問的記憶體位址,檢查是否在cache中,若有,直接訪問,若無,從主存中讀取相應的塊到cache中。

3. cache對映演算法

將主存的塊對映到cache的行的演算法

(1)直接對映

i=j mod m(i:cache行號,j:主存塊號,m:cache行數)

優點:簡單成本低

缺點:對映位置固定,如果程式頻繁訪問兩個對映到同一cache行的主存塊,cache命中率顯著下降

(2)全關聯對映

乙個塊可以裝載到任意乙個cache行。

全關聯對映的查詢電路很複雜。

(3)組關聯對映

cache被劃分成多個組。

主存塊可以對映到對應的cache組內的任意一行。

4. cache替換演算法

最近最少使用lru,先進先出fifo,最不經常使用lfu等等

5. 寫策略

(1)寫直達

所有的寫操作都對主存和cache進行

(2)回寫

當cache被替換時,才將資料寫回主存。

6. 行的大小

隨著行大小的增大,命中率先上公升,再下降。

計算機組成 cache 寫操作策略

cache的內容只是主存部分內容的拷貝,它應當與主存內容保持一致 寫操作策略 寫直達法,寫回法,寫一次法 寫直達法 資料既寫入主存也寫入cache,保證資料修改能夠及時寫回主存,但是訪問時間就是訪存時間 寫回法 當cpu寫cache命中時,只修改cache的內容,而不立即寫入主存,只有當此行被換出的...

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