第7章 存储系统(1)cache.ppt

文档介绍：第7章存储系统
1. Cache存储器
2. 虚拟存储器
返回
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Cache-CPU-主存之间的关系
关系
CPU
Cache
主存
字传送
块传送
…...
…...
主存
块
Cache
标记
结构
2
Cache--主存之间的关系
假设主存储器的大小为2n个字节,共分成2m个块,每个块的大小为2b个字节,则:
n=m+b
假设Cache中有2c个块,每个块的大小为2b个字节,则Cache的大小为2c+b个字节。
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2b个字节
2b
2b
2b
2m块
主存地址结构:
主存块号
块内地址
m位
b位
主存地址结构分析
n位
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2b个字节
2b
2b
2c块
Cache地址结构:
主存块号
块内地址
c位
b位
Cache地址结构分析
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平均存取时间
具有Cache的存储器,其平均存取时间计算如下:
平均存取时间=h•tc+(1-h)(tc+tM)
其中: tc为Cache的存取时间
h为命中率
tM为主存的存取时间
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Cache的设计要素
Cache容量
映射方式
直接映射
组相联映射
全相联映射
替换算法
最近最少使用(LRU)
Least Recently Used
先进先出(FIFO)
最不经常使用(LFU)
Least Frequently Used
随机RAND
写策略
写通过
回写
块大小
Cache数目
一级或二级
统一或分离
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直接映射(Direct Mapping)
把主存的每一块映射到一个固定的Cache槽中。
j=i mod 2c, 其中j为Cache槽号,i为主存的块号, 2c为Cache的槽数。
优点:实现简单、花费少。
缺点:Cache利用率不高。
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全相联(associative mapping)
通过允许每个主存块装入到Cache的任何一槽中来克服直接映射的缺点。
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