5 、 caché
mapas mentales
¿Por qué caché?
1. Cuando se ejecuta el programa, es necesario cargar el código de ejecución del programa y los datos de la memoria auxiliar en la memoria, y luego la CPU recupera las instrucciones de la memoria una por una.
2. Pero la memoria y la velocidad de la CPU no coinciden, lo que afectará en gran medida la eficiencia de la CPU. Entonces necesitamos un middleware que pueda aliviar el problema de la velocidad: el caché. Por lo general, la velocidad de la caché puede alcanzar decenas de veces la de la memoria principal.
Cómo funciona Cache
1. Después de agregar la memoria caché, de acuerdo con el principio de localidad, se copiará parte del código en la memoria caché y la CPU obtendrá las instrucciones directamente de la memoria caché.
2. Debido a la integración del hardware y los problemas de costos, la capacidad de la memoria caché es generalmente muy pequeña
Principio de localidad
Para el programa A y el programa B en la figura anterior, la dirección física del programa A también es continua cuando se accede a la matriz bidimensional secuencialmente. Por lo tanto, de acuerdo con el principio de localidad espacial, la tasa de aciertos de la caché será muy alta, y la velocidad de ejecución del programa será muy rápida. Para el programa B, cuando el programa A accede secuencialmente a la matriz bidimensional, sus direcciones físicas no son continuas, por lo tanto, de acuerdo con el principio de localidad espacial, su tasa de aciertos de caché es baja y la eficiencia de ejecución del programa no es alta.
Análisis de rendimiento (agregar caché)
¿Cómo definir "cercano" en localidad espacial?
Por ejemplo, cuando accede a [1] [0], necesita determinar en qué espacio de direcciones se encuentra y luego copiar todo el espacio de direcciones en la caché de acuerdo con el principio de localidad.
¿Problemas por resolver?
Pregunta 1: Ver el sistema de almacenamiento del grupo de cálculo: 6. Caché- método de mapeo de la memoria principal
Pregunta 2: Ver el sistema de almacenamiento del grupo de cálculo: 7. Algoritmo de reemplazo de caché
Pregunta 3: Ver el sistema de almacenamiento del grupo de cálculo: 8 .Estrategia de escritura en caché