cache存储器

预读:CPU发起预读操作(现在基本分工给cache了),cache根据局部性原理将主存的子集调入,同时保存cache与主存间的索引。
CPU访cache:CPU需要访问主存某个地址时,先访问cache看看有没有对应的镜像。
命中:主存和cache的容量差很多,cache中恰好有CPU需要的数据。
miss:cache猜错咯,哭哭。去访问主存把数据调入cache。(替换)

映射功能

首先分清楚这几个东西……(大概只有我蠢
主存地址:块号|块内地址
CPU在访主存的时候会根据主存地址去找相应内容。
cache地址:行号|行内地址
CPU在访cache的时候会根据cache地址去找相应内容。
主存的内容和cache的内容
映射就是把主存地址和cache地址联系起来

直接映射
主存的每一块对应cache中确切的一行
i=j mod 2C
主存地址:Tag|Line|Word
原主存地址的块号被分成了标记和行两部分,因为cache数量远小于主存,所以这种映射关系是cache一行对主存多块,行部分用来区分每一块应该映射到哪一行,标记部分则用于确认当前cache里存的是对应那么多块中的哪一块。
标记:
行:标识cache的确切一行
字:标识主存块中的确切一字/字节
CPU访cache:
首先根据行,找到cache行,然后比较主存地址中的标记和cache部分存的标记。一样则命中
命中:使用主存地址的块内地址,访问该cache块相应的字单元。
Miss:使用主存地址直接访主存。

CPU需要访问某个地址时,首先根据该主存地址的C字段找到cache的相应块,然后将该块标志字段中存放的标志与主存地址的T标志进行比较。

当一个主存块调入 Cache中时,会同时将主存地址的T标志存入Cache块的标记字段中。当CPU送来一个访存地址时,首先,根据该主存地址的C字段找到Cache的相 应块,然后将该块标志字段中存放的标志与主存地址的T标志进行比较,若相符,说明主存的块目前已调入该Cache块中,则命中,于是使用主存地址的W字段

全相联映射

主存地址:Tag|Word
CPU的访cache地址:

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命中,于是将对应的Cache块号取出,并送访Cache地址的块号C字段;紧接着将主存地址的块内字号W直接送Cache地址的块内字号W字段,从而形成一个访Cache的地址;最后根据该地址完成对Cache单元的访问.

组相联映射
主存地址:Tag|Set|Word
将cache分组,组间是直接映射,组内是全关联映射。
即主存的每一块,先找到对应的cache中确切的一组,然后对应这一组中任意的一行。

公式


命中率 H = Nc/(Nc+Nm)
主存慢于cache的倍率 r = Tm/Tc
访问效率 e = 1/[r+(1-r)H]
平均访问时间 Ta = (Tc
Nc+Tm*Nm)/N = Tc/e

参考


说好的Cache呢
主存与Cache的地址映射
cache与主存地址结构

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,324评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,303评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,192评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,555评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,569评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,566评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,927评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,583评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,827评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,590评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,669评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,365评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,941评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,928评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,159评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,880评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,399评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 一、概要 1、数据的表示:数制及其转换、原码、反码、补码、移码、浮点数、溢出、算...
    _Jason___阅读 3,086评论 0 5
  • CPU在一段较短的时间内,是对连续地址的一段很小的主存空间频繁地进行访问,而对此范围以外地址的访问甚少,这种现象称...
    lintong阅读 932评论 0 2
  • 虚拟存储器又叫做虚拟内存,我们现在的操作系统普遍都支持了虚拟内存,这样做是因为我们同时运行着太多的程序了,就目前我...
    唐鱼的学习探索阅读 4,845评论 1 25
  • 1 内存寻址 1.1 物理地址、虚拟地址以及线性地址 物理地址: 物理内存的内存单元地址 虚拟地址: 程序员看到的...
    疯狂小王子阅读 2,787评论 3 21
  • ——精而简 美洲豹 唐代刘禹锡有诗曰:“庭前芍药妖无格,池上芙蕖净少情。唯有牡丹真国色,花开时节动京城。”。说的正...
    c49345312d5f阅读 1,331评论 0 1