Cache的工作原理#

NOTE

实际上，Cache被集成在CPU内部，用SRAM实现，速度快，成本高。

局部性原理#

程序的局部性原理解释。

性能分析#

对于CPU想要的数据，如果直接能在Cache中找到，就被称为Cache命中，与之对应的指标叫命中率H，相对的也有缺失（未命中率）M。

因此可以得到Cache-主存系统的平均访问时间为：

$t = Ht_c + (1 - H)(t_c + t_m)$

（这是CPU先访问Cache，若未命中再访问主存时的公式。）

或 $t = Ht_c + (1 - H)t_m$

（这是CPU同时访问Cache和主存的公式。）

WARNING

也就是说，CPU的访问方式的不同（什么时候访问主存）会导致性能有一点区别，请注意审题。

有待解决的问题#

主存与Cache之间以“块”为单位进行数据交换。

主存地址可拆分为（主存块号，块内地址）的形式。

对于4MB的主存，会发现若按1KB分块，块内地址刚好有10位，被分为4096块，刚好有12位来表示块号。

NOTE

每次被访问的主存块，一定会被立即调入Cache

有待解决的问题：

1. 如何区分Cache与主存的数据块对应关系 — Cache和主存的映射方式

2. Cache很小，主存很大。如果Cache满了怎么办？ — 替换算法

3. CPU修改了Cache中的数据副本，如何确保主存中数据母本的一致性？ — Cache写策略

知识回顾#