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

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

原理:程序访问局部性         在较短时间内由程序产生的地址往往集中在存储器逻辑地址空间的很小范围内         时间:在一小段时间内,最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问         空间:在最近的未来要用到的信息很可能与现在正在使用的信息在程序空间上是相邻或相近的 主存和缓存按块存储 ---- 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

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

Cache存储器 Cache(高速缓冲存储器) 高速缓冲存储器是位于主存与CPU之间的一级存储器,有静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小,速度比主存高得多,接近于CPU的速度,单位成本比内存高.Cache存储了频繁访问内存的数据. (1)Cache原理.命中率.失效率 使用Cache改善系统性能的主要依据是程序的局部性原理. 命中率.失效率 Cache的访问命中率为h(通常1-h就是Cache的失效率),Cache的访问周期时间是t1,主存储器的访问周期时间是t2,则整个系统的平均访存时间就

[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

转载自https://blog.csdn.net/chen1083376511/article/details/8187481 cache-高速缓存存储器 在主存与CPU之间插入一级或多级SRAM组成的高速缓存存储器.扩展cache有限,因为SRAM价格昂贵. cache作用:为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术. cache特性:具有空间局部性以及时间局部性. cache的组成:SRAM和控制逻辑.如果cache在CPU芯片外,它的控制逻辑一般和主存控制逻辑合成在一起,称主存

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

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

 參考: 一个解说Direct Mapped Cache很深入浅出的文章: http://www.cs.umd.edu/class/sum2003/cmsc311/Notes/Memory/direct.html CPU cache http://en.wikipedia.org/wiki/CPU_cache http://blog.csdn.net/zqy2000zqy/article/details/1137895 ====================================

存储管理是操作系统非常重要的功能之一,本文主要介绍操作系统存储管理的基础知识,包括缓存相关知识.连续内存分配.伙伴系统.非连续内存分配.内存碎片等,并结合linux系统对这些知识进行简单的验证.文章内容来自笔者学习清华大学和UCSD的操作系统课程的笔记和总结,以及自己的思考和实践. 分层的存储管理: CPU(Central Processing Unit)是计算机的核心,其主要工作是解释计算机指令.处理数据.那么这些指令和数据来自哪里呢?和TCP/IP的分层设计思想一样,数据的存储管理也分为以下

CPU Cache 机制以及 Cache miss https://www.cnblogs.com/jokerjason/p/10711022.html CPU体系结构之cache小结 1.What is cache? Cache是用来对内存数据的缓存. CPU要访问的数据在Cache中有缓存,称为“命中” (Hit),反之则称为“缺失” (Miss). CPU访问它的速度介于寄存器与内存之间(数量级的差别).实现Cache的花费介于寄存器与内存之间. 现在 CPU 的 Cache 又被细分了几

CPU体系结构之cache小结 1.What is cache? Cache是用来对内存数据的缓存. CPU要访问的数据在Cache中有缓存,称为“命中” (Hit),反之则称为“缺失” (Miss). CPU访问它的速度介于寄存器与内存之间(数量级的差别).实现Cache的花费介于寄存器与内存之间. 现在 CPU 的 Cache 又被细分了几层,常见的有 L1 Cache, L2 Cache, L3 Cache,其读写延迟依次增加,实现的成本依次降低. 现代系统采用从 Register ―>

    Cache 主要由 Cache Tag,Cache 存储体,Cache 控制模块组成.Cache Tag 主要用来记录 Cache 存储体中数据的位置和判断 Cache 内数据是否命中: Cache 存储体主要用来存储片外数据,方便处理器直接调用:而 Cache 控制模块则控制整个Cache 的具体工作,它决定了 Cache 的工作效率.                                                cache基本结构图                  

cache.伙伴系统.内存碎片.段式页式存储管理 目录 分层的存储管理 cache 局部性原理 置换算法 写回策略 linux环境下的cache 连续内存分配与内存碎片 内部碎片与外部碎片 动态分区分配策略 伙伴系统(buddy system) 非连续内存分配 段式 页式 段页式 总结 references 正文 存储管理是操作系统非常重要的功能之一,本文主要介绍操作系统存储管理的基础知识,包括缓存相关知识.连续内存分配.伙伴系统.非连续内存分配.内存碎片等,并结合linux系统对这些知识进行简

原帖地址: http://www.wowotech.net/memory_management/458.html?from=timeline 今天探究的主题是cache,我们围绕几个问题展开.为什么需要cache?如何判断一个数据在cache中是否命中?cache的种类有哪些,区别是什么? 为什么需要cache memory 在思考cache是什么之前我们首先先来思考第一个问题:我们的程序是如何运行起来的?我们应该知道程序是运行在 RAM之中,RAM 就是我们常说的DDR(例如 DDR3.DDR

转自:http://www.ssdfans.com www.ssdfans.com › blog › 2018/07/27 › 深入浅出cach... 随着计算机行业的飞速发展,CPU的速度和内存的大小都发生了翻天覆地的变化,在处理器速度不断增加的形势下,处理器处理数据的能力也得到大大提升.数据是存储在内存中的,内存吞吐率虽然得到很大的提升,但是相对于处理器来讲,仍然非常慢.处理器要从内存中直接读取数据都要花大概几百个时钟周期,在这几百个时钟周期内,处理器除了等待什么也不能做.在这种环境下,才提

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

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容量计算例题: 假定主存地址位数为32位,按字节编址,主存和cache之间采用4-路组相联映射方式,主存块大小为4个字,每字32位,采用直写(Write Throght)方式和LRU替换策略,则能存放32K字数据的cache的总容量至少应有( )位. 得分/总分 A. 4672K B. 1168K C. 1184K D. 4736K 正确答案:C 解析: C.cache共有32K字/4字=8K行,因为采用4-路组相联,因而共有8K/4=2K组,组号占11位:每个主存块为4字=4×32位