全相联映像: 特点:指主存的一个字块能够映像到整个Cache的不论什么一个字块中.这样的映射方法比較灵活,cache的利用率高.但地址转换速度慢,且须要採用某种置换算法将cache中的内容调入调出,实现起来系统开销大.                    直接相联映像: 特点:指主存的一个字块仅仅能映像到Cache的一个准确确定的字块中,主存的字块仅仅能够和固定的Cache字块相应,方式直接,利用率低. 成本低,命中率低,效率较低. watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb

ARM Cortex-A53 Cache与内存的映射关系以及Cache的一致性分析 题记:如果文章有理解不对的地方,欢迎大家批评指正,谢谢大家. 摘要:本文以Cortex-A53为例,首先分析Cache与内存隐射的直接.全相连.组相连等三种映像方式,以及Cache的命中流程.ARM CPU 扩展Trustzone功能后,内存也具有安全属性,相应的Cache也做了扩展,标志命中的内存地址是安全还是非安全的.针对CPU访问内存数据的Cache一致性问题,主要结合现行的Android标配TEE系统,介

转载自https://blog.csdn.net/chen1083376511/article/details/8187481 cache-高速缓存存储器 在主存与CPU之间插入一级或多级SRAM组成的高速缓存存储器.扩展cache有限,因为SRAM价格昂贵. cache作用:为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术. cache特性:具有空间局部性以及时间局部性. cache的组成:SRAM和控制逻辑.如果cache在CPU芯片外,它的控制逻辑一般和主存控制逻辑合成在一起,称主存

一.全相连映像 主存中任何一个块均可以映像装入到Cache中的任何一个块的位置上.主存地址分为块号和块内地址两部分,Cache地址也分为块号和块内地址.Cache的块内地址部分直接取自主存地址的块内地址段.主存块号和Cache块号不相同,Cache块号根据主存块号从块表中查找.Cache保存的各数据块互不相关,Cache必须对每个块和块自身的地址加以存储.当请求数据时,Cache控制器要把请求地址同所有的地址加以比较,进行确认. 特点:灵活,块冲突率低,只有在Cache中的块全部装满后才会出现冲

2017-02-22 注:本文并非原创,来自百度文库,只是觉得写得较好,故分享之.若是某人的知识产权,望告知!谢谢 1.高速缓冲存储器的功能.结构与工作原理 高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度. Cache的功能是用来存放那些近期需要运行的指令与数据.目的是提高CPU对存储器的访问速度.为此需要解决2个技术问题:一是主存地址与缓存地址的映象及转换: 二是按一定原则对Cache的内容进行替换.Ca

https://yq.aliyun.com/articles/465504 Cache Line 伪共享发现与优化 作者:吴一昊,杨勇 1. 关于本文 本文基于 Joe Mario 的一篇博客 改编而成.Joe Mario 是 Redhat 公司的 Senior Principal Software Engineer,在系统的性能优化领域颇有建树,他也是本文描述的 perf c2c 工具的贡献者之一.这篇博客行文比较口语化,且假设读者对 CPU 多核架构,Cache Memory 层次结构,以及

结合 CPU 理解一行 Java 代码是怎么执行的 根据冯·诺依曼思想,计算机采用二进制作为数制基础,必须包含:运算器.控制器.存储设备,以及输入输出设备,如下图所示. enter image description here (该图来源于百度) 我们先来分析 CPU 的工作原理,现代 CPU 芯片中大都集成了,控制单元,运算单元,存储单元.控制单元是 CPU 的控制中心, CPU 需要通过它才知道下一步做什么,也就是执行什么指令,控制单元又包含:指令寄存器(IR ),指令译码器( ID )和操

结合 CPU 理解一行 Java 代码是怎么执行的 根据冯·诺依曼思想,计算机采用二进制作为数制基础,必须包含:运算器.控制器.存储设备,以及输入输出设备,如下图所示. 我们先来分析 CPU 的工作原理,现代 CPU 芯片中大都集成了,控制单元,运算单元,存储单元.控制单元是 CPU 的控制中心, CPU 需要通过它才知道下一步做什么,也就是执行什么指令,控制单元又包含:指令寄存器( IR ),指令译码器( ID )和操作控制器( OC ). 当程序被加载进内存后,指令就在内存中了,这个时候说的

根据冯·诺依曼思想,计算机采用二进制作为数制基础,必须包含:运算器.控制器.存储设备,以及输入输出设备,如下图所示. 我们先来分析 CPU 的工作原理,现代 CPU 芯片中大都集成了,控制单元,运算单元,存储单元.控制单元是 CPU 的控制中心, CPU 需要通过它才知道下一步做什么,也就是执行什么指令,控制单元又包含:指令寄存器(IR ),指令译码器( ID )和操作控制器( OC ). 当程序被加载进内存后,指令就在内存中了,这个时候说的内存是独立于 CPU 外的主存设备,也就是 PC 机中

作者:lonelysnow https://www.jianshu.com/p/7f6832d61880 结合 CPU 理解一行 Java 代码是怎么执行的 根据冯·诺依曼思想,计算机采用二进制作为数制基础,必须包含:运算器.控制器.存储设备,以及输入输出设备,如下图所示. (该图来源于百度) 我们先来分析 CPU 的工作原理,现代 CPU 芯片中大都集成了,控制单元,运算单元,存储单元.控制单元是 CPU 的控制中心, CPU 需要通过它才知道下一步做什么,也就是执行什么指令,控制单元又包含:

最近在复习计算机体系结构,选用的教材是名闻遐迩的<计算机体系结构 量化研究方法 第五版>(Computer Architecture A Quantitative Approach), 关于cache部分,书中着重讲的是如何优化cache,提高cache性能,提出了10种优化策略,但是关于cache与内存(一般称主存)之间的读写过程,cache与主存的地址映射书中讲的比较少,所以本文参考了coursera上 北京大学陆俊林的< 计算机组成>以及上海交通大学邓倩妮老师的<计算机

近日,在体系结构的课程中,老师留了一个上机作业,为cache—主存—辅存三级调度模拟,要求如下: 实现三级存储体系的模拟调度程序 描述:CPU在cache访问数据块,若命中给出对应的cache实地址,若不命中在主存中查找,如果找到调入到cache中,若是cache已满使用LRU算法进行替换,采用写回法保持cache与主存的一致性.若是没有命中在辅存中查找,找到之后调入到主存,并更新cache. 实验要求: (1)主存的容量可以更改 (2)分配给程序的页面数可以更改 (3)Cache采用组相连映像

为了以合理的价格,设计容量和速度满足计算机系统的需求,计算机体系结构设计者设计出了存储器的层次结构. "Cache-主存"和"主存-辅存"是最常见的两种层次结构. 常见的集中cache hierarchy的size与access time: 计算机运行的任何时刻都存在多个进程,每个进程都有自己的地址空间.如果为每个进程分配全部的地址空间,那系统的开销太大,而且很多进程也只是使用该地址空间内的一小部分. 虚拟存储器一种存储器共享技术,把物理内存的一部分拿出来让很多进程

Cache的原理.设计及实现 前言 虽然CPU主频的提升会带动系统性能的改善,但系统性能的提高不仅仅取决于CPU,还与系统架构.指令结构.信息在各个部件之间的传送速度及存储部件的存取速度等因素有关,特别是与CPU/内存之间的存取速度有关. 若CPU工作速度较高,但内存存取速度相对较低,则造成CPU等待,降低处理速度,浪费CPU的能力. 如500MHz的PⅢ,一次指令执行时间为2ns,与其相配的内存(SDRAM)存取时间为10ns,比前者慢5倍,CPU和PC的性能怎么发挥出来? 如何减少CPU与内

存储管理是操作系统非常重要的功能之一,本文主要介绍操作系统存储管理的基础知识,包括缓存相关知识.连续内存分配.伙伴系统.非连续内存分配.内存碎片等,并结合linux系统对这些知识进行简单的验证.文章内容来自笔者学习清华大学和UCSD的操作系统课程的笔记和总结,以及自己的思考和实践. 分层的存储管理: CPU(Central Processing Unit)是计算机的核心,其主要工作是解释计算机指令.处理数据.那么这些指令和数据来自哪里呢?和TCP/IP的分层设计思想一样,数据的存储管理也分为以下

DMA和cache一致性问题 Cache原理 CPU缓存(Cache Memory)是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多.缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存 读写速度不匹配的矛盾,因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多,这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存.在缓存中的数据是内存中的 一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度. 只要Cache

Cache的命中率:命中Cache的次数比总访问次数 平均访问时间:t(Cache)X命中次数+t(未命中)X未命中次数 Cache与主存的映射方式: 直接映射 全相联映射 组相联映射 图片来源:https://www.2cto.com/kf/201406/309384.html 全相联:当一个主存块调入Cache中时,会同时在一个存储主存块号和Cache块号映射表的相联存储器中进行登记.CPU访存时,首先,根据主存地址中的主存块号M在相联存储器中查找Cache块号,若找到,则本次访Cache命

Cache存储器 Cache(高速缓冲存储器) 高速缓冲存储器是位于主存与CPU之间的一级存储器,有静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小,速度比主存高得多,接近于CPU的速度,单位成本比内存高.Cache存储了频繁访问内存的数据. (1)Cache原理.命中率.失效率 使用Cache改善系统性能的主要依据是程序的局部性原理. 命中率.失效率 Cache的访问命中率为h(通常1-h就是Cache的失效率),Cache的访问周期时间是t1,主存储器的访问周期时间是t2,则整个系统的平均访存时间就

Cache和DMA本身似乎是两个毫不相关的事物.Cache被用作CPU针对内存的缓存利用程序的空间局部性和时间局部性原理,达到较高的命中率,从而避免CPU每次都必须要与相对慢速的内存交互数据来提高数据的访问速率.DMA可以作为内存与外设之间传输数据的方式,在这种传输方式之下,数据并不需要经过CPU中转. 假设DMA针对内存的目的地址与 Cache缓存的对象没有重叠区域(如图11.12所示)DMA和 Cache之间将相安无事.但是,如果DMA的目的地址与 Cache所缓存的内存地址访问有重叠(如图

    Cache 主要由 Cache Tag,Cache 存储体,Cache 控制模块组成.Cache Tag 主要用来记录 Cache 存储体中数据的位置和判断 Cache 内数据是否命中: Cache 存储体主要用来存储片外数据,方便处理器直接调用:而 Cache 控制模块则控制整个Cache 的具体工作,它决定了 Cache 的工作效率.                                                cache基本结构图                  

前言 虽然CPU主频的提升会带动系统性能的改善,但系统性能的提高不仅仅取决于CPU,还与系统架构.指令结构.信息在各个部件之间的传送速度及存储部件的存取速度等因素有关,特别是与CPU/内存之间的存取速度有关. 若CPU工作速度较高,但内存存取速度相对较低,则造成CPU等待,降低处理速度,浪费CPU的能力. 如500MHz的PⅢ,一次指令执行时间为2ns,与其相配的内存(SDRAM)存取时间为10ns,比前者慢5倍,CPU和PC的性能怎么发挥出来? 如何减少CPU与内存之间的速度差异?有4种办法: