5、cache

• 思維導圖
• 為什么要cache？
• Cache的工作原理
• 局部性原理
• 性能分析(加入cache)
• 空間局部性中的“附近”怎么定義？
• 待解決的問題？

思維導圖

為什么要cache？

1、程序執行時，需要從輔存中將程序執行代碼和數據加載到內存中，然后CPU從內存中一條一條的取指令。
2、但是內存與CPU速度不匹配，會大大影響CPU的效率。所以需要一個可以緩和速度問題的中間件：cache。通常，cache的速度是可以達到主存的幾十倍。

Cache的工作原理

1、在加入cache后，根據局部性原理，會將一些代碼復制到cache中，CPU在取指令時直接從cache中取
2、由于硬件集成度和成本問題，cache的容量一般都很小

局部性原理

對于上圖中的程序A和程序B，程序A訪問二維數組順序訪問二維數組時其物理地址也連續，所以根據空間局部性原理，cache命中率會很高，程序的執行速度會很快。對于程序B而言，程序A訪問二維數組順序訪問二維數組時其物理地址不連續，因此，根據空間局部性原理，其cache命中率低，程序執行效率就不高。

性能分析(加入cache)

空間局部性中的“附近”怎么定義？

例如，當你訪問a[1][0]時,你需要確定其在哪一塊地址空間中，然后根據局部性原理，將整塊地址空間復制到cache中。

待解決的問題？

問題1：見計組之存儲系統：6、Cache-主存映射方式
問題2：見計組之存儲系統：7、Cache替換算法
問題3：見計組之存儲系統：8、Cache寫策略

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计组之存储系统：5、cache(cache功能、cache工作原理、cache性能分析)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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