三山夹两盆答一个地名:Cache能够极大提高计算机的处理能力是基于什么原理如何解决Cache与主存内容的一致性问题?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/01 22:40:29
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CACHE中文名称是高速缓冲存储器,是法文一个单词,具体什么意思我忘了,大概是隐蔽的意思吧
它是一个相对于内存来说容量很小,速度贼快,用静态存储器实现的存储系统,解决内存跟不上CPU运算速度的问题。
工作原理是把CPU最近可能用到的少量信息,可能是数据,也可能是指令,从内存复制到CACHE中,是CPU能够更高速的访问这些数据,提高工作效率

评价CACHE性能关键的指标是CACHE的命中率。因为CACHE的容量远远小于内存,它只可能存放内存的一部分数据。CPU自然是先访问CACHE,再访问主存,如果数据在CACHE中为命中,在不在内存中为不命中,这就有个比例问题,这个比例就是命中率

影响命中率的因素有一下几个
1. CACHE 的容量,大一些好
2. CACHE 与主存储器每次交换信息的单位量(Cache Line Size)适中
3. CACHE 不同的组织方式,多路组相联更好
4. CACHE 的多级组织可提高命中率
5. CACHE 装满后的换字算法

再解释一下多级CACHE的问题,简单说一级CACHE是对内存的映像,能够提高CPU速度,那么再加一级CACHE对上一级CACHE映像就能够再次提高效率。目前CPU通常是2级CACHE,就是L1 和L2