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cpu空等现象：IO设备与cpu都需要访问内存IO设备优先级较高，速度较慢因此cpu需要等待IO访问内存从而出现空等现象。将热点数据缓存在Cache中可以有效避免cpu空等现象直接从缓存中訪问数据；
cpu和主存之间速度差异：
时间局部性，空间局部性指令和数据在内存中连续存放，cpu取指令和数据在一定时间内只是对于主存局蔀区域的访问
主存是按照字来编址的，每个字地址为n位
将主存b个字组成块，假定有M块每块有b个字，则n位主存地址可以看成n=m+b,其中m位为塊编号b位为块内编号。
将缓存按照同样块大小进行编址每块b个字，共有C块M>>C
访问内存的数据所在块在缓存中，则说明缓存命中
Cache命中率：cpu欲访问的信息在缓存中的比率
命中率与Cache容量和块长有关
Cache容量越大，命中率越高当容量大于某一阈值时，提升不明显
块长有小到大，命中率提高当块长过大时，由于缓存容量有限因此块数会减少，从而导致缓存的块数减少缓存块换出，导致命中率下降一般取塊长为一个存储周期内主存调出的信息长度。
Cache效率：缓存访问时间和缓存-主存访问时间比值
访问Cache时间为tc,访问主存时间tm,命中率h
存储体 地址映射变换机构 替换机构
存储体以块为单位以主存进行信息交换；
地址映射实现主存地址到缓存地址转换主要是主存块号和缓存块号的转换；如果命中，则直接访问缓存即可；如果没有命中则需要将主存块调入缓存，如果此时缓存已满则需要执行替换，将新块换入旧块換出。
替换机构实现旧块换出，新块换入替换算法主要由FIFO,LRU,随机法
由于缓存数据和主存数据需要保持一致，主要有写直达法和写回法
寫直达法：写缓存写主存，写操作时间就是访问主存时间Cache换出时，不需要对于主存写操作更新策略容易实现，能够随时保证缓存和主存数据一致但是增加了访存次数。
写回法：写操作只写缓存不写主存，当Cache块被换出时将Cache块回写到主存中。写操作时间是访问Cache时间增加了Cache复杂性。
将主存地址映射为缓存地址
一个缓存块对应多个主存块一个主存块仅对应一个缓存块。
主存地址分为主存字块标记Cache字塊地址，字块内地址假定缓存为C=2^c块，将主存按照C进行分组缓存块i对应主存每组的i块
访问缓存时，根据主存地址中间c位找到Cache中的字块编號某一块然后获取该块的标记，将标记和主存地址前t位进行比较如果相等，且数据有效则说明缓存命中
每个主存块只对应某一个缓存块，即时缓存有空余其他主存块也不能缓存，利用效率低；如果程序访问同一缓存位置的不同主存块则需要不同换入换出。
主存中嘚一块可以对应缓存中任意块
缓存标记地址增加为t+c位，访问时需要比较主存字块标记和缓存比较
将缓存分为Q组每组有R块。主存块号j緩存组号i ，则 i = j mod Q
此时主存块号j映射到缓存i组中的任意一块
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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。
既不在主存和Cache之间实现字块的全然任意相应也不在主存和Cache之间实现字块的多对一的硬性相應。而是实现一种有限度的任意相应
集中了两个方式的长处。
最常见的Cache映像方式
三种映射规则能够简单觉得是对取模运算和取商运算嘚组合；