计算机组成原理：Cache与程序性能优化

"Cache和程序性能举例-南航计算机组成原理课件7" 本资源主要讲解 Cache 和程序性能的关系，并通过一个实例来演示 Cache 的工作原理和性能影响。同时，本资源还对计算机组成原理的基础知识进行了概括，包括存储器层次结构、主存与 CPU 的连接、高速缓冲存储器（Cache）和虚拟存储器等。 在 Cache 和程序性能举例中，给出了一个 32 位机器的实例，该机器的主存地址空间大小为 256MB，按字节编址。 Cache 分为指令 Cache 和数据 Cache，均有 8 行，主存块为 64B，数据 Cache 采用直接映射。通过这个实例，我们可以了解 Cache 的工作原理，包括 Cache 的容量、 Cache 行和主存块之间的映射方式，以及 Cache 对程序性能的影响。 在这个实例中，我们还可以看到程序 A 和程序 B 的数据访问命中率的计算方法，以及哪个程序的执行时间更短。这些问题都是计算机组成原理中 Cache 和程序性能相关的重要知识点。 此外，本资源还对计算机组成原理的基础知识进行了概括，包括存储器层次结构、主存与 CPU 的连接、高速缓冲存储器（Cache）和虚拟存储器等。这些知识点都是计算机组成原理的基础，是理解计算机系统工作原理的关键。 在存储器层次结构中，我们可以看到计算机系统的存储器结构，从主存到 Cache 再到寄存器，每个层次都有其特点和作用。主存是计算机系统的主要存储器，Cache 是高速缓冲存储器，用于提高程序的执行速度。 在主存与 CPU 的连接中，我们可以看到主存模块的连接和读写操作，包括“装入”指令和“存储”指令操作过程。这些知识点都是计算机组成原理的基础，是理解计算机系统工作原理的关键。 在高速缓冲存储器（Cache）中，我们可以看到 Cache 的工作原理，包括程序访问的局部性、Cache 的基本工作原理、Cache 行和主存块之间的映射方式等。这些知识点都是 Cache 和程序性能相关的重要知识点。 在虚拟存储器中，我们可以看到虚拟地址空间、虚拟存储器的实现和存储保护等知识点。这些知识点都是计算机组成原理的基础，是理解计算机系统工作原理的关键。 本资源对 Cache 和程序性能的关系进行了深入的探讨，并对计算机组成原理的基础知识进行了概括，包括存储器层次结构、主存与 CPU 的连接、高速缓冲存储器（Cache）和虚拟存储器等。这些知识点都是计算机组成原理的基础，是理解计算机系统工作原理的关键。