最近在复习计算机体系结构,选用的教材是名闻遐迩的<计算机体系结构 量化研究方法 第五版>(Computer Architecture A Quantitative Approach), 关于cache部分,书中着重讲的是如何优化cache,提高cache性能,提出了10种优化策略,但是关于cache与内存(一般称主存)之间的读写过程,cache与主存的地址映射书中讲的比较少,所以本文参考了coursera上 北京大学陆俊林的< 计算机组成>以及上海交通大学邓倩妮老师的<计算机…

cache是一种高速缓冲寄存器,是为解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术. 主存与cache的地址映射方式有全相联方式.直接方式和组相联方式三种. 直接映射(directmapping):将一个主存块存储到唯一的一个Cache行. 全相联映射(fullyassociative mapping):可以将一个主存块存储到任意一个Cache行. 组相联映射(setassociative mapping):可以将一个主存块存储到唯一的一个Cache组中任意一个行. 1.直接映射 多对一的映…

全相联映像: 特点:指主存的一个字块能够映像到整个Cache的不论什么一个字块中.这样的映射方法比較灵活,cache的利用率高.但地址转换速度慢,且须要採用某种置换算法将cache中的内容调入调出,实现起来系统开销大.                    直接相联映像: 特点:指主存的一个字块仅仅能映像到Cache的一个准确确定的字块中,主存的字块仅仅能够和固定的Cache字块相应,方式直接,利用率低. 成本低,命中率低,效率较低. watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb…

转自:https://blog.csdn.net/dongyanxia1000/article/details/53392315 ---- Cache的容量很小,它保存的内容只是主存内容的一个子集,且Cache与主存的数据交换是以块(cache line)为单位的.为了把信息放到Cache中,必须应用某种函数把主存地址定位到Cache中,这称为地址映射. ---- 在信息按这种映射关系装入Cache后,CPU执行程序时,会将程序中的主存地址变换成Cache地址,这个变换过程叫做地址变换. Cac…

一.全相连映像 主存中任何一个块均可以映像装入到Cache中的任何一个块的位置上.主存地址分为块号和块内地址两部分,Cache地址也分为块号和块内地址.Cache的块内地址部分直接取自主存地址的块内地址段.主存块号和Cache块号不相同,Cache块号根据主存块号从块表中查找.Cache保存的各数据块互不相关,Cache必须对每个块和块自身的地址加以存储.当请求数据时,Cache控制器要把请求地址同所有的地址加以比较,进行确认. 特点:灵活,块冲突率低,只有在Cache中的块全部装满后才会出现冲…

2017-02-22 注:本文并非原创,来自百度文库,只是觉得写得较好,故分享之.若是某人的知识产权,望告知!谢谢 1.高速缓冲存储器的功能.结构与工作原理 高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度. Cache的功能是用来存放那些近期需要运行的指令与数据.目的是提高CPU对存储器的访问速度.为此需要解决2个技术问题:一是主存地址与缓存地址的映象及转换: 二是按一定原则对Cache的内容进行替换.Ca…

为了以合理的价格,设计容量和速度满足计算机系统的需求,计算机体系结构设计者设计出了存储器的层次结构. "Cache-主存"和"主存-辅存"是最常见的两种层次结构. 常见的集中cache hierarchy的size与access time: 计算机运行的任何时刻都存在多个进程,每个进程都有自己的地址空间.如果为每个进程分配全部的地址空间,那系统的开销太大,而且很多进程也只是使用该地址空间内的一小部分. 虚拟存储器一种存储器共享技术,把物理内存的一部分拿出来让很多进程…

[前沿]研究生阶段从事于DSP和FPGA技术的相关研究工作,学习并整理了大量的技术资料,包括TI公司的官方文档和网络上的详细笔记,花费了大量的时间和精力总结了前人的工作成果.无奈工作却从事于嵌入式技术开发工作,与通信领域关系不大,它们来源于网络,自己亦觉得应该将它们共享于网络,以便于知识的传承和再生,做出自己应有的贡献. Cache是一种特殊的存储器,它由Cache 存储部件和Cache控制部件组成.Cache 存储部件一般采用与CPU同类型的半导体存储器件,存取速度比内存快几倍甚至十几倍.而C…

http://www.tyut.edu.cn/kecheng1/2008/site04/courseware/chapter5/5.5.htm 5.5 高速缓冲存储器cache 随着CPU时钟速率的不断提高,当它访问低速存储器时,不得不插入等待周期,这就明显降低了高速CPU的效率.为了与CPU的速率相匹配,可以采用高速存储器,但它的成本很高,用来组成大容量的主存储器很不经济.成本较低的存储器适宜制作大容量的主存储器,但是速度过低.为了折中地解决速率与成本两者之间的矛盾,兼顾高速与低成本各自的优势…

高速缓冲存储器:Cache.Cache的功能是提高CPU数据的输入和输出的速率.CPU的速度与主存的速度之间有巨大的差异.主存的存取时间.存取速度要比CPU的速度要慢了很多倍.为了调和它们之间的巨大速度差,改善整个系统的性能,那么我们就提出/采用了Cache.Cache是一种存取速度非常快的一种存储器. Cache之所以能够改善性能,它的依据是程序的局部性原理.这个原理我们在操作系统部分已经提到了,这个原理也就是说系统在80%的时间或者是更多的时间在使用程序当中20%甚至是更少的一个比例的一个数…