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计算机组成原理 存储器层次结构 高速缓冲存储器

2897人浏览 / 0人评论 / | 作者:因情语写  | 分类: 计算机组成原理  | 标签: 计算机组成原理  | 

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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