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计算机组成原理:3存储器层次机构-2.ppt
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计算机组成原理
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计算机组成原理:3存储器层次机构-2.ppt
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计算机组成原理
3.3
高速缓冲存储
器
C
ache
3.3.1
概述
1
、
问题的提出
•
解决
CPU
访存优先级低
于
I/O
的问题
•
解决
CPU
和存储器速度
差异的矛盾
理论基础:局部
性原理
•
时间局部性原理
•
空间局部性原理
计算机组成原理
2
、
cache
工作原理
主存和缓存的编
址
命中与未命中
cache
的命中率
cache
主存系统的效率
计算机组成原理
主存和缓存按
块存储 块的大小相
同
B
为块长
~
~
~
~
…
…
主存块号
主存储器
0
1
2
m
-
1
字块
0
字块
1
字块
M
-
1
主存块号
块内地址
m
位
b
位
n
位
M
块
B
个字
缓存块号
块内地址
c
位
b
位
C
块
B
个字
~
~
~
~
…
…
字块
0
字块
1
字块
C
-
1
0
1
2
c
-
1
标记
Cache
缓存块号
(
1
)主存和缓存的编址
标记里记录着
主存的块号。
计算机组成原理
缓存共有
C
块
主存共有
M
块
M
>>
C
主存块
已调入
缓存
主存块与缓存块
建立
了对应关系
用
标记来记录
与
某缓存块建立了
对应关系的
主存块号
命中
未命中
主存块与缓存块
未建立
对应关系
主存块
未调入
缓
存
(
2
)命中与未命中
计算机组成原理
Cache
的命中率
•
设
N
C
表示
Cache
完成存取的
总次数,
N
m
表示主存
完成存
取的总次
数,
h
定义为命
中率,则
有
h= N
C
/(N
C
+ N
m
)
命中率:
CPU
所要访问的信息
在
Cache
中的比率。
h=
访问到
Cache
的次数
/
所有访问的次
数
Cache
的命中率与地
址映像的方式和
Cache
的容
量有关。
Cache
容量大
,
则命中率就高,
但达到一
定容量后,命
中率的提高就不
明显了。
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