计算机组成原理高速缓冲存储器,计算机组成原理 存储器层次结构 高速缓冲存储器...

作者：因情语写

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一、概述

1、问题的提出

避免CPU“空等”现象

CPU和主存(DRAM)的速度差异

程序访问的局部性原理

2、Cache的工作原理

从功能上看，是主存的缓冲存储器，由高速的SRAM组成。

Cache的设计依据

-CPU这次访问过的数据，下次有很大的可能也是访问附近的数据。

CPU与Cache之间的数据传送是以字为单位

主存与Cache之间的数据传送是以块为单位

主存称为块，Cache称为行，实质相同

3、Cache的基本结构

4、Cache的读写操作

5、Cache的改进

(1)增加Cache的级数

片载(片内)Cache

片外Cache

(2)统一缓存和分立缓存

指令Cache 数据Cache

与主存结构有关

与指令执行的控制方式有关    是否流水

二、Cache-主存的地址映射

1、直接映射

i = j mod C

每个缓存块i可以和若干个主存块对应

每个主存块j只能和一个缓存块对应

这种对应关系是确定的 i = j mod C

2、全相联映射

3、组相联映射

三、替换算法

1、先进先出(FIFO)算法

2、近期最少使用(LRU)算法

3、最不经常使用(LFU)算法

替换算法-先进先出(FIFO)

替换算法-最近最少用(LRU)

小结

直接  某一主存块  只能固定映射到某一缓存块

全相联  某一主存块  能映射到任一缓存块

组相联  某一主存块  只能映射到某一缓存组中的任一块

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