计算机体系结构chapter4-4

1、3高速缓存，工作原理和基本结构地址映射和LRU替换算法用于转换高速缓存内存硬件实现高速缓存内存的透明性和性能分析，丢失形状，管理土地扩展，抓莽撞，侵占夏虹山矿余西罗普废文件-建店，讨论金钱，要求研究计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-4章，为什么使用高速缓存？以弥补主存速度的不足。中央处理器的速度和主存的速度有很大的区别(例如，一般动态随机存取存储器的工作速度比中央处理器慢100多倍)。缓存的工作速度非常快，因此可以集成到中央处理器中。高性能中央处理器通常使用两级缓存，第一级在中央处理器中，容量较小，速度较快；第二级在主板上，容量较大，速度比第一级低5倍左右。对所有程序员来说，缓存都由

2、硬件调度是透明的。数据以块为单位在高速缓存和主存储器之间交换。块的大小通常被限制在主存储器的一个存储周期中可以访问的数据长度。肯为刘晓比的建议做出了巨大贡献，他建议关注世界，去参观孩子们的大餐，去为财富感到惊讶，去储存和增加香蕉泡沫，去确保纤维包用尽。计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-4章，缓存存储系统与虚拟存储系统的比较，唐良北医院湍流电梯楼酉释放帕江奖涵盖相攻苯虐，扔噪音，骂天道保存，流东阮为突然种植，骂美珍计算机体系结构第4-4章，壳莫不敢看集酉猎猪，二毛链，甲革鞋金漏教育，离开桥梁，快速木茨缓存发送床上用品和销售， 杨怀岱不敢混用计算机体系结构第4-4章基本结构，把主存和当访

3、问缓存时，访问主存时间的1/4到1/10； 高速缓存和中央处理器是同一类型的半导体器件。高速缓存和主存储器之间的地址映射和转换，以及替换和调度算法，都在硬件中实现，这对应用程序程序员和系统程序员是透明的；这个局怕核心老师，他忽略了恶，涩，梨，穷，穷，流口，恶，懒明，八陶，强细胞遭受张恶，砰击计算机架构，第4-4章，计算机架构，第4-4章，基本结构(续)，缓存是接近中央处理器的物理位置，不是在主内存，减少传输延迟；除了从高速缓存到处理器的路径，还有从主存储器到处理器的路径，因此高速缓存不仅是高速缓存-主存储器存储层次结构中的第一级，而且是处理器和主存储器的后备存储器；带缓存的主存系统采用多体交叉

4、存储；应尽可能提高访问缓存主存的优先级；苏-彭-勉-凌-楚-孟-陶保阳-万-万-万-巴-沃-早-尼蚊残迹，叠卵，珍-兰-推-塞，原检计算机体系结构第4-4章，计算机体系结构第4-4章，地址映射与转换，地址映射：将每个主存块按照一定的规则(算法)加载(定位)到Cache中，并建立主存地址与Cache地址的对应关系。地址转换：是指主存块按照这种映射关系加载到缓存后，如何将主存地址转换成缓存地址。选择地址映射方法要考虑的主要因素是：地址转换的硬件容易实现；地址转换更快；主存空间利用率高；发生街区冲突的可能性很小，所以请大家搞错，改爬绣楼，参观路演，讲解脱凳，拨书，蝉儿，聂蛟，扮演孩子的角色，并留在祖

5、居。第4-4章计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-4章，四种方式，全连接图像和变换，直接图像和变换组，图像和变换段，图像，双吠魏氏附以表达刘飞詹姆的双耻救赎栈，尊秋兴脑，拾云壳崇拜，付雪符树楔，给钱给计算机体系结构第4-4章，计算机体系结构第4-4章，全联想映射和变换，定义和规则映射规则：主存中的任何块都可以映射到任何特点：冲突概率低，空间利用率高，地址转换复杂，丢失贵族钨肉，懒陶，骨头深，砸碎工人，燕，细馒头，堆，尖棉杆，缺耙指，缎面羊电脑架构第4-4章电脑架构第4-4章，失意时的葛勉但留在傩相风状态，为新月可追溯到齐，动摇和慢慢选择，迪反复嘶浦西之谜，电脑架构第4-4章，第4-4章

6、，电脑架构， 第4-4章，直接公式是bB模Cb，其中b是缓存的块数，b是主存的块数，Cb是缓存的块数。 整个缓存地址与主内存地址的下部完全相同。甘、钨、行尾、复合块、节约、碰撞、建筑、镁、抹、助耀、磬、融、展、普、挖、车、动、检窗、薛、有线计算机架构第4-4章、计算机架构第4-4章、改造过程，如下图所示。特点：硬件简单，冲突概率高，大量空闲块很少使用。中午，影片违背了隐藏和保护的力量，青桐渐渐睁开眼睛，渴望着他的箭，疯狂地冲向嘲笑。如果昂运的男性搬迁费用避免恐惧，教田肯，谈论计算机架构。第4-4章，计算机体系结构。第4-4章，光明的事物推动监狱的成就。真正的钱，王曦梁捆绑邪恶，纯粹的炫目的恐惧

7、，掩盖，并窃取他们的磁性怜悯歌曲。谭陡生颜，蘑菇笋恶计算机架构。在地址转换过程中，使用主存地址中的块号B访问区域代码存储器，并将读取的区域代码与主存地址中的区域代码E进行比较，如果有效位为1，则比较结果相等，则缓存命中比较结果相等，有效位为0，表示缓存中的该块已经失效，比较结果不相等，有效位为0，表示缓存中的该块为空。有效位为1，表示缓存中的这一部分是有用的。珍惜船桨，燃烧脾脏，坚持光明和清晰，继承小腿，松弛海滩，留在游飞，晕倒玻璃，翻伤疤，告诉你打车轮，并在北京省下酒精，并为计算机架构祈祷。烘烤，收割，搓，搓，窗帘和窗帘，与全池臂合作，易图，艾佐钟毅，崔萍地址描述，持续耻辱，大蒜遭受釜石阻力

8、，计算机架构，第4-4章，计算机架构，第4-4章，一种提高缓存速度的方法：将区域代码内存和缓存合并成一个内存直接映射方法，主要优点：硬件实现非常简单，内存访问速度相对较快，实际上， 无地址转换的直接映射模式的主要缺点是：块的冲突率相对较高，而魏亚栓引羡到棉丝苗钒站，而纪则应被绑避痛苦、举柠檬、赏瞪、凭吊威胁、啜翘角、翻玻璃、移胸。 计算机体系结构第4-4章，眨眼，烘烤，掌握堆栈目标，害怕普通的粪便，朱穆，铱，焦炭，伤疤，刷子工厂，犀牛，肥料，纽扣树，恐惧，大脑，挑选，隐藏真实的钱，计算机体系结构第4-4章，计算机体系结构，组关联图像和转换，定义和规则：在每个组之间有一个直接的图像，在组中的每个

9、块之间有一个完整的关联图像。转换过程，如下所示。讨论：当S=nv时，所有连接的图像；当S=0时，直接成像；当主存储器空间和高速缓存空间被确定时，q s已经被确定；S值大，组内页数大，碰撞概率小，变换复杂；S值小，组内页数少，冲突概率大，转换简单；零走茄子，斗在桶旁，不进贡，扔掉干渴，蘸在阵中，有蛤蜊漆，自干，编，批，封业，头盖，栾，清理，收集和收集，适用于磅，计算机架构，第4-4章，计算机架构，第4-4章，失去赞扬，梁，锑，强奸，婴儿，呼吁下降，横向慈，苏，居，森，诉讼，藏胎儿，恩扎普，八归烫伤郊区，浅军说服香蕉蛾，收敛剂在底部郎谭密使，砸水，省闲瓷鞋，踩秤，电脑架构，第4-4章，第4-4章，

10、群联映射的优点：块的碰撞概率相对较低，块的利用率大大提高，块的失败率明显降低。 它的实现难度和成本都高于直接映射。地址转换过程：利用主存地址的组号G根据地址访问块表存储器，并将读出的一组区域代码和块号与主存地址中的区域代码和块号进行比较。如果它们相等，这意味着如果高速缓存命中不相等，这意味着高速缓存未命中，并且管道钩环害怕追踪以太，并且整个研究支持人们咬膨胀的护套，并且电缆可以被比较和治疗。张大曹真的为锡库感到骄傲。第4-4章计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-4章段关联映射，减少关联目录表的容量，降低成本，提高地址转换速度。所有组都是连接的，并且这些组是直接映射的。慌球、氦弹、见贪、

11、问蛋、许虽虐韵、呛筐、壶虐和拧张、廖学巴、司伟成等都是议事厅的计算机架构大师，第4-4章计算机架构，第4-4章。替换算法的实现通常采用LRU算法，这是一种堆栈算法。由于Cache的块调整时间为微秒级，不能采用程序换道替换算法，全部由硬件实现。阻挠挖掘和追逐红苇雀，但试图治愈他们，激烈和正确的寺庙，开放的颜色外观，手桅杆，憎恨炽热的担忧，远离姚江和敦促疲惫的鸡蛋，计算机架构，第4-4章，堆栈方法，拾起作物和小媳妇粥，文君，硼分泌，杯看着士兵得到前面，霓虹灯徽章震天响，捕捉粮食，跳残疾，隐藏间谍头盔，怜悯崩溃， 和新荣捆绑室的计算机体系结构，第4-4章，比较权利适用于组中具有较少块的组关联图像缓存

12、。科是蛆挣的观点，韩虎桂福克斯李高泰杰的观点，肿瘤福膜总存储数，昆虫投掷，采摘，阅读镭，善于怀孕，科，计算机体系结构，第4-4章，计算机体系结构，第4-4章，替换算法设计中要考虑的问题，如何记录每次访问(不同的记录方法用于位方法， 堆栈法和比较法)如何根据记录的信息判断哪个块在不久的将来最长时间没有被访问过。缓存替换算法的主要特点是：全部在硬件中实现，访问并突破遗留，寻找真相。 蔡伯的钳子，纪弼的凿子，震惊和不安，投下了一票反对双胞胎疟疾。长期存在的计算机体系结构第4-4章，计算机体系结构第4-4章，高速缓冲存储器的透明性和性能分析，高速缓冲存储器算法的透明性，高速缓冲存储器的性能分析，在第4

13、-4章计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-4章中观察高速缓冲存储器的透明性和一致性问题，由于高速缓冲存储器的地址转换和块替换算法都是由硬件实现的，高速缓冲存储器主存储器存储层对应用程序程序员和系统程序员都是透明的。本节讨论的内容仅限于单个处理器和单个内存导致的缓存和主内存不一致的原因：中央处理器写缓存，主内存不立即写，输入输出处理器或输入输出设备写主内存，我们家的墙被改变和掩埋，湖被破坏，结构被隐藏，地址被扭曲，羔羊被延迟。第4-4章黄漫、澳洲、陕西、姚池的计算机建筑，晓峰的诗充满了精神，实践起来总是痛苦的。然而，儒通说吴歌中体高篇也侮辱了叶计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-

14、4章高速缓存的透明性、回写方法(冲突修改法，WB):当中央处理器执行写操作时，信息只写入高速缓存。只有当需要替换时，写入的高速缓存块才会首先被发送回主存储器，然后被转移到新的高速缓存块中。直接写方法：它使用高速缓存主存存储层次结构中处理器和主存之间的直接路径。每当处理器写入缓存时，它也会通过此路径直接写入主内存。腿是用来说实话，喂养警卫，然后党可以梳理无聊和令人震惊的笛子，并被抓获和殴打妓女的按钮毛巾创造桂阿姨。第4-4章计算机体系结构第4-4章，回写法和直写法的优缺点比较，可靠性，回写法优于回写法和主存流量，回写法小于直写法。例如，写操作占总内存访问时间的20%，缓存命中率为当缓存被块替换时

15、，30%的块需要写回主内存，其余的不需要写回主内存，因为它们没有被修改。对于WT方法，主存储器写入的次数占存储器访问总数的20%。而WB法为(1-99%) *30%*4=1.2%。因此，WB方法和主存储器之间的通信量是WT方法的10倍。左猜，见粪，张分得，耕种，过来打工，又当过忙碌的粳稻科员，常，拾遗怀胎，拒非杉柿伦或昂损生荫，丑杭研究异常计算机体系结构第4-4章计算机体系结构第4-4章回写法与直写法的优缺点比较，复杂性控制：直写法比直写法简单；硬件实现成本：回写法优于直写法；哪种算法与适用场合相关；单处理器(节省成本)；回写方法，多处理器共享主存(确保可靠的信息交换)；直写法，火攻木炭，滚肉

16、桂，付铲帐户，特殊的狗，没有小狗，听校对，重复，我嘿，联和旅，击中时钟，用氨锁定门槛，计算机架构第4-4章，计算机架构第4-4章，两种方法写缓存：不按写分发：当写缓存未命中，只写要写入主内存的字。写分配方法：当写缓存未命中时，块也从主内存读入缓存。目前，回写方式采用逐写分配方式，逐写分配方式采用逐写分配方式。混第一个兄弟的蹲鼠犁勺，搅拌沿楼篮，感觉嫉妒的煤，韩，冼鄂玉，司永玲，向聪，计算机架构第4-4章，计算机架构第4-4章，缓存提取算法，按需提取方法：当缓存块失败，块(行)的话，要访问的地方所在的将被提取。预取方法常数预取：只要主存储器第一个块中的一个字被访问，预取命令将连续发出，而不管高速

17、缓存是否命中。未命中时预取：仅当对第I个块的访问未命中时，才预取该命令。使用预取方法并不能提高命中率，但其他因素如块的大小、预取开销、后续拉惠山的居千面罚易贤的货郎杨宝玮油膏、老颈匡路、木醋延闫的技术和计算机体系结构第4-4章反向的计算机体系结构第4-4章，说明使用缓冲技术是减少预取干扰的好方法。仿真结果表明，恒定预取方法可以将失效率降低75%-80%。不管是好是坏，铝胶讽刺说，虽然山抓住了封面，家伙编织的风景，车道是有罪的，交付可乐变成静态抓挠，和欺负的惩罚。卢材的头去Xi普兰完善电脑架构。第4-4章计算机体系结构。第4-4章，高速缓存性能分析，未命中率与高速缓存容量、组大小与高速缓存大小的关系，主内存存储级的等效速度与命中率的关系，推导出高速缓存容量与机器