计算机组织与结构 (7).pdf

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1、Cache工作原理cache主存系统的效率平均访存时间：h tc+(1h)tm效率 e 与 命中率 有关访问 Cache 的时间平均访问时间e=100%e=100%htc+(1h)tmtc则Cache的一致性问题1.写直达法（Write through）写操作时数据既写入Cache又写入主存写操作时间就是访问主存的时间，读操作时不涉及对主存的写操作，更新策略比较容易实现2.写回法（Write back）写操作时只把数据写入 Cache 而不写入主存当 Cache 数据被替换出去时才写回主存命中时读写操作时间就是访问 Cache 的时间不命中时，Cache 失效发生数据替换，可能导致被替换的块需

2、写回主存，增加了 Cache 的复杂性替换算法1.先进先出（FIFO）算法2.最近最少使用算法3.随机算法cache的改进1.增加 Cache 的级数片载（片内）Cache片外 Cache2.统一缓存和分立缓存指令 Cache 数据 Cache与主存结构有关与指令执行的控制方式有关是否预取、流水Pentium 8K 指令 Cache 8K 数据 CachePowerPC620 32K 指令 Cache 32K 数据 Cache思考在Cache直接映射方式下，通过二重循环访问二维数组，如果内外层循环变量不同，对执行速度有何影响。硬件与软件的关系for(i=0;i256;i+)for(j=0;j256;j+)sum+=aij;for(j=0;j256;j+)for(i=0;i256;i+)sum+=aij;方案1方案2