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高速缓冲存储器的概念

来源:成都网站建设 时间:2016-11-21 点击?#38382;?b id="click">1529次

  ?#28304;?#37327;的程序动作结果的分析表明,CPU访问存储器时,在一个较短的时间间隔内由程序产生的地址,即访问的存储器单元往往集中在存储器逻辑地址空间的很小范围内,这种内部范围存储器地址,的频繁访问的现象称为"程序访问的局部性",又称为"空间局部性",另外,如一个存储单元一旦被访问,则它将很快再被访问,这称为"时间局部性".根据这种原理在CPU和存储器之间设置一个高速小容量存储器,满足程序访问局部性的要求,我们将这个调整小容量存储器称为高速缓冲存储器,有时也称为缓存或者调整缓存.

  必须指出高速缓冲存储器的地址空间是与一部分主存空间相重叠的,而?#19994;?#25972;缓冲存储器各单元的内容与相应的主存单元内容应保持一致.

  主存的与缓存字块的对应方式通常采用地址?#25104;?#30340;方法,?#25104;?#26041;法有三种方式:

  1.直接?#25104;?把主存和缓存划分为具有同样大小 的字块,这样只需判断所需要的字块是否已在调整缓冲存储器中标记,就访问调整缓冲存储器,这称为"命中",如果不命中就访?#25163;?#23384;读入新的字块,并用新字块替换缓存中的旧字块,同时置标记.采用这种方法缓存的空间得不到充分利用.

  2.联想?#25104;?允许主存中的每一个字块?#25104;?#21040;缓存中任何一个字块的位置,可采用任何一种替换算法,确定从已被占满的调整缓冲存储器中替换出任何一个旧字块,这种方法须增加标记位长,在搜索缓存中的时,采用一个联想存储器,以便?#19994;?#25353;内容与之的那些存储单元.

  3.分组联想?#25104;?采用上述两种方法的结合,这需要把主存地址字?#20301;?#20998;为字块内地址,调整缓冲存储器组地址以及标记位,每组需要一个联想的存储器.

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