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计算机组成原理(23):存储技术之八——硬件缓存的基本的Cache算法

cac55 2024-09-21 13:31 17 浏览 0 评论

高速缓存行（Cache Line)

缓存将保存许多不同的数据块，现在我们假设每个块是个单独的内存位置，每个数据块（Data）都用其在主内存的地址“标记”(Tag)。数据块Data及其关联地址标签Tag的组合成为高速缓存行（Cache Line）。

基本的Cache算法（Basic Cache Algorithm）

从CPU收到请求的数据地址X后，将搜索缓存中的高速缓存行中的标签栏Tag ，存在如下两种情况：

2.1 缓存命中: 在缓存中找到相应的高速缓存行

X=Tag[i]，对应的数据块为Data[i}

读操作：返回Data[i]
写操作：改变Data[i]的值，并开始在主内存中写入Mem[X]

2.2 缓存未命中：在缓存中未找到相应的高速缓存行

替换缓存行：选择第高速缓存行保存请求的数据地址X
读操作：

从主内存中读取Mem[X]的值;
在缓存中的第k行，设置Tag[k]=X，Data[k]=Mem[X]。

写操作：

开始在主内存中写入Mem[X]
在缓存中的第k行，设置Tag[k]=X，Data[k]=new Mem[X]。

cache

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