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      電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>可編程邏輯>FPGA/ASIC>Cache的工作原理

      Cache的工作原理

      2009-09-19 | rar | 223 | 次下載 | 3積分

      資料介紹

      Cache的工作原理:Cache的工作原理是基于程序訪問的局部性。
      對大量典型程序運行情況的分析結果表明，在一個較短的時間間隔內(nèi)，由程序產(chǎn)生的地址往往集中在存儲器邏輯地址空間的很小范圍內(nèi)。指令地址的分布本來就是連續(xù)的，再加上循環(huán)程序段和子程序段要重復執(zhí)行多次。因此，對這些地址的訪問就自然地具有時間上集中分布的傾向。數(shù)據(jù)分布的這種集中傾向不如指令明顯，但對數(shù)組的存儲和訪問以及工作單元的選擇都可以使存儲器地址相對集中。這種對局部范圍的存儲器地址頻繁訪問，而對此范圍以外的地址則訪問甚少的現(xiàn)象，就稱為程序訪問的局部性。
      根據(jù)程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之間設置一個高速的容量相對較小的存儲器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個存儲器，供CPU在一段時間內(nèi)使用。這對提高程序的運行速度有很大的作用。這個介于主存和CPU之間的高速小容量存儲器稱作高速緩沖存儲器(Cache)。
      系統(tǒng)正是依據(jù)此原理，不斷地將與當前指令集相關聯(lián)的一個不太大的后繼指令集從內(nèi)存讀到Cache，然后再與CPU高速傳送，從而達到速度匹配。
      CPU對存儲器進行數(shù)據(jù)請求時，通常先訪問Cache。由于局部性原理不能保證所請求的數(shù)據(jù)百分之百地在Cache中，這里便存在一個命中率。即CPU在任一時刻從Cache中可靠獲取數(shù)據(jù)的幾率。
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