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…

目录 概述 问题的提出 局部性原理 命中与未命中 Cache的命中率 Cache-主存系统的效率 例题 工作原理 地址映射方式(本节最重要) 直接映射 全相联映射 组相联映射 例子 替换策略 例题 写策略 命中 未命中 小结 多级Cache 本节小结 概述 问题的提出 避免CPU"空等"的现象 CPU和主存的速度差异 容量非常小,但是速度非常高,他就能提高CPU的访存速率了. 为了充分发挥cache的作用,切实提高CPU的访存速率,所以CPU的访问数据和指令要求能大多数都能在cache…

Cache的命中率:命中Cache的次数比总访问次数 平均访问时间:t(Cache)X命中次数+t(未命中)X未命中次数 Cache与主存的映射方式: 直接映射 全相联映射 组相联映射 图片来源:https://www.2cto.com/kf/201406/309384.html 全相联:当一个主存块调入Cache中时,会同时在一个存储主存块号和Cache块号映射表的相联存储器中进行登记.CPU访存时,首先,根据主存地址中的主存块号M在相联存储器中查找Cache块号,若找到,则本次访Cache命…

Cache的原理.设计及实现 前言 虽然CPU主频的提升会带动系统性能的改善,但系统性能的提高不仅仅取决于CPU,还与系统架构.指令结构.信息在各个部件之间的传送速度及存储部件的存取速度等因素有关,特别是与CPU/内存之间的存取速度有关. 若CPU工作速度较高,但内存存取速度相对较低,则造成CPU等待,降低处理速度,浪费CPU的能力. 如500MHz的PⅢ,一次指令执行时间为2ns,与其相配的内存(SDRAM)存取时间为10ns,比前者慢5倍,CPU和PC的性能怎么发挥出来? 如何减少CPU与内…

声明:本文截取自http://blog.163.com/ac_victory/blog/static/1033187262010325113928577/ (1)“Cache”是什么 Cache(即高速缓冲存储器(Cache Memory),是我们最常听到的一个词了. (2)为什么要设计Cache 我们知道,电脑的内存是以系统总线的时钟频率工作的,这个频率通常也就是CPU的外频(对于雷鸟.毒龙系列的处理器,由于在设计采用了DDR技术,CPU工作的外频为系统总线频率的两倍).但是,CPU的工作频率…

存储器的层次结构       高速缓冲存储器  cache   读cache操作     cache如果包含数据就直接从cache中读出来,因为cache速度要比内存快 如果没有包含的话,就从内存中找,找到后就放到cache中去,以后再读的话就直接从cache读了,下次访问很多次的时候就会快很多,相当于提高了命中率,cpu的访问速度就大大提高了   cache能大大提高cpu的访问速率   cache的设计 不能太大,也不能太小   太大的话,因为程序在查看数据的时候需要把cache走一遍,如果…

前言 虽然CPU主频的提升会带动系统性能的改善,但系统性能的提高不仅仅取决于CPU,还与系统架构.指令结构.信息在各个部件之间的传送速度及存储部件的存取速度等因素有关,特别是与CPU/内存之间的存取速度有关. 若CPU工作速度较高,但内存存取速度相对较低,则造成CPU等待,降低处理速度,浪费CPU的能力. 如500MHz的PⅢ,一次指令执行时间为2ns,与其相配的内存(SDRAM)存取时间为10ns,比前者慢5倍,CPU和PC的性能怎么发挥出来? 如何减少CPU与内存之间的速度差异?有4种办法:…

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…

存储器的组织形式: 数据总是在相邻两层之间复制传送,最小传送单位是定长块,互为副本(不删除) ️指令和数据有时间局部性和空间局部性.   高速缓冲存储器Cache 介于CPU和主存储器间的高速小容量存储器,由静态存储芯片SRAM组成,容量较小但比主存DRAM技术更加昂贵而快速, 接近于CPU的速度.CPU往往需要重复读取同样的数据块, Cache的引入与缓存容量的增大,可以大幅提升CPU内部读取数据的命中率,从而提高系统性能.通常由高速存储器.联想存储器.地址转换部件.替换部件等组成. 联想存储…

========================================================================================== MemTotal:         998704 kB     //所有可用RAM大小MemFree:          915412 kB     //Low free 和 high free的总和,被系统留着未使用的内存Buffers:            5540 kB     //用来给文件做缓冲区的大小C…