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高速缓存

概述

Cache

高速缓存位于CPU和主存之间,利用局部性原理缓解速度不匹配问题。

Cache基本原理

Cache工作原理

将主存中频繁访问的数据副本存放在高速Cache中。

Cache映射方式

1. 直接映射

直接映射

每个主存块只能映射到Cache的一个特定行。

公式: Cache行号 = 主存块号 mod Cache行数

特点: 硬件简单,冲突率高

2. 全相联映射

全相联映射

主存块可以映射到Cache的任意行。

特点: 灵活性高,硬件复杂

3. 组相联映射

组相联映射

主存块映射到Cache的一个特定组,组内全相联。

特点: 折中方案,应用最广

替换算法

Cache替换算法
  • RAND: 随机替换
  • FIFO: 先进先出
  • LRU: 最近最少使用(最常用)
  • LFU: 最不经常使用

Cache写策略

Cache写策略

  • 写回法: 只修改Cache,替换时写回主存 写直达法: 同时写Cache和主存

参考资料