计算机组成--cache存储器--地址映射

cache的功能：为了解决CPU和主存之间速度不匹配的一种技术，其原理基于程序运行中具有的空间局部性和时间局部性

cpu和cache之间的数据交换是以字为单位的，而cache和主存之间的数据交换是以块为单位的

cache的命中率：h=cache中完成存取的总次数/（cache中的次数+主存中完成的次数），所以h越接近1则性能越好

主存与cache的地址映射：与主存相比，cache的容量很小，它保存的内容只是主存内容的一个子集，因此，把主存地址定位到cache中，称为地址映射

地址映射的三种常用方式：全相联映射方式，直接映射方式，组相联映射方式

全相联映射方式：当计算机要访问某个数据的时候，通过访存指令指定一个内存地址（包括主存和cache），然后要在指令中的块号与cache中所有行的标记同时比较，如果命中，则按字地址从cache中读取一个字，否则，则按内存地址从主存中读取这个字，缺点是比较器电路难于设计实现，因此使用与小容量的cache采用

直接映射方式：根据主存进行取模来地址映射，比如主存有256块，而cache只有8行，则，cache的标记位数有8位，其中3位作为行号，后面5位作为0-31的二进制表示，举例，如果主存块数位256，每个块有4个字，则内存地址为10位，也就是指令中必须给出10位的内存地址，这种方式比较电路简单，但是容易发生冲突，因此适用于大容量cache的场合

组相联映射方式：就是前面两种方式的折中，将cache进行分组，比如将8行的cache分成4组，每组两行，cache的标记组成为2位的组号，6位0-63的二进制表示，在每组的里面进行类似全相联映射的比较