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高速缓存与主内存的关系是什么?

归档日期:07-02       文本归类:指令高速缓存      文章编辑:爱尚语录

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  推荐于2017-11-29展开全部CPU的运算速度比主内存的读写速度要快得多,这就使得CPU在访问内存时要花很长时间来等待内存的操作,这种空等造成了系统整体性能的下降。为了解决这种速度上的不匹配问题,我们在CPU与主内存之间加入了比主内存要快的SRAM(Static Ram,静态存储器)。SRAM储存了主内存的映象,使CPU可以直接通过访问SRAM来完成数据的读写。由于SRAM的速度与CPU的速度相当,从而大大缩短了数据读写的等待时间,系统的整体速度也自然得到提高。 高速缓存即 Cache,就是指介于CPU与主内存之间的高速存储器(通常由静态存储器SRAM构成)。

  Cache的工作原理是基于程序访问的局部性。依据局部性原理,可以在主存和CPU通用寄存器之间设置一个高速的容量相对较小的存储器,把正在执行的指令地址附近的一部分指令或数据从主存调入这个存储器,供CPU在一段时间内使用。这对提高程序的运行速度有很大的作用。这个介于主存和CPU之间的高速小容量存储器称作高速缓冲存储器(Cache)。

  2、高速缓存是用来协调CPU与主存之间存取速度的差异而设置的。一般情况下,CPU的工作速度高,但内存的工作速度相对较低,为了解决这个问题,通常使用高速缓存,高速缓存的存取速度介于CPU和主存之间。系统将一些CPU在近几个时间段经常访问的内容存入高速缓冲,当CPU需要使用数据时,先在高速缓存中找,如果找到,就不必访问内存了,找不到时,再找内存,这样就在一定程度上缓解了由于主存速度低造成的CPU“停工待料”的情况。

  高速缓存当然越大越好(大的话能存的东西多,CPU在高速缓存中找不到需要的内容的、再去访问内存的机率就小),但受成本的限制,高速缓存不可能做的太大。

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