程序访问的局部性

缓存的基本原理是利用程序 访问的原理，包括空间局部性和时间局部性。这种现象叫做访问局部范围内存地址频繁，而访问很少，叫做程序 访问，有什么方法可以减少传统的抖动现象程序 局部性原理:是指程序在执行时呈现局部性的规律，即在一段时间内，整个-2。

Cache的工作原理是基于程序访问局部性(通俗点说就是把经常使用的数据放在高速缓存中)。高速缓冲存储器:计算机是一种高速缓冲存储器，位于CPU和主存储器DRAM(DynamicRandomAccessMemory)之间，是一种很小但高速的存储器，通常由SRAM(StaticRandomAccessMemory)组成。

缓存容量小但速度快，内存速度慢但容量大。通过优化调度算法，系统的性能会有很大的提升，就好像它的存储系统容量相当于内存而访问 speed类似于缓存。高速缓存通常使用联想记忆。扩展数据PC系统的发展趋势之一是CPU频率越来越高，系统架构越来越先进，主存DRAM的结构和访问时间提升缓慢。因此，缓存技术越重要，PC系统中的缓存就越大。

U一般代表集成电路，V代表晶体管、二极管、三极管，R代表电阻C、电容L、电感J、插座TP、检测。这是在电路板上，但它代表的是一个模型，也就是说，它代表的是电路板上的一个模型。电路板上的TVcvps代表安装在电视上的显示电路板。晚上这块电路板上的表示就是那边电路板的型号，因为型号可以通过查询参数来查询。

1.计算机组成原理概论计算机:数字电子计算机组成:计算机硬件系统的逻辑实现原理:独立于具体模型的基本实现原理。计算机组成原理:掌握如何实现的具体细节。1.1计算机系统简介计算机系统由硬件和软件两部分组成。软件包括系统软件和应用软件。系统软件可以管理整个计算机系统:语言处理程序(将高级语言转换成机器能理解的指令)操作系统服务程序(如数学库、MPI服务程序相互通信)数据库管理系统网络软件应用软件根据任务需要编写。

科普中国科学大百科:计算机体系结构。计算机系统结构主要研究计算机系统的基本工作原理和软硬件接口划分中的取舍策略，建立完整系统的计算机软硬件概念。计算机系统结构是什么意思？是电脑的样子吗？还是指计算机内部的板卡放置结构？都不是，那是什么？计算机系统的结构是计算机的机器语言程序编译器或编译器程序 writer所看到的外部特征。

用一个不恰当的比喻，比如动物。它的系统结构是什么意思？它的概念结构和功能特征相当于动物器官的组成和功能特征。比如鸡有胃，可以消化食物。至于鸡胃的形状和组成，就不是系统结构研究的问题了。系统结构只到这一层。关于计算机系统的多层次结构，把人当动物的不恰当例子列举如下:(这个连接很不科学，只是为了大家放松)。

cache的主要作用是解决CPU运行速度和内存读写速度的矛盾。缓存的基本原理是利用程序 访问的原理，包括空间局部性和时间局部性。计算机运行程序时，首先从磁盘读取程序到主存，然后CPU按照规则从主存中取出指令和数据并执行指令，但是直接从主存(一般是DRAM做的)中读写非常慢，所以我们引入cache。

我们把主存中的区域称为块，是缓存和主存之间的信息交换单位。缓存中存储主内存块的区域称为行或槽，也称为缓存行。缓存和主存之间的信息交换:缓存和主存之间以块为单位交换信息，块的大小一般是2字节的幂。在计算机中，所有指令和数据都是从存储器中取出来执行的。内存是计算机系统的重要组成部分，相当于计算机的仓库。用于存储各类程序及其处理后的数据。

然而在过去的20年里，随着时间的推移，处理器和内存的性能发展差异越来越大，内存的性能增长，尤其是访问 delay，已经跟不上处理器性能发展的需求。为了缩小内存和处理器的性能差距，计算机内部通常采用分级内存架构。从上图可以看出，速度越快，容量越小，离CPU越近。CPU可以直接访问内部存储器。

Cache的工作原理是基于程序访问局部性(即将常用数据放在一个高速缓存中)。对大量程序操作的分析表明，在很短的时间间隔内,程序产生的地址往往集中在很小范围的内存逻辑地址空间内。指令地址的分布是连续的，循环程序段和子段程序段需要多次重复。所以这些地址的访问自然倾向于时间上的集中。

这种现象叫做访问局部范围内存地址频繁，而访问很少，叫做程序 访问。根据程序 局部性的原理，在主存储器和CPU通用寄存器之间设置一个容量相对较小的高速存储器，将正在执行的指令地址附近的一些指令或数据从主存储器转移到这个存储器中，供CPU使用一段时间。这种介于主存和CPU之间的高速小容量内存称为缓存。

程序局部性原理显示为:时间局部性和空间局部性。Time 局部性表示一旦执行了程序中的一条指令，可能很快就会再次执行；如果有些数据是访问，可能很快又是访问。