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北京大学微处理器研究开发中心.
局部性原理
计算机组织与系统结构 访问的可能性
计算机组织与系统结构
虚拟存储器
0 地址空间 2
°局部性原理:
Virtual Memory
• 程序在一定的时间段内通常只会访问地址空间较小的部分。
（第十九讲） • 例如：10%的代码将耗费90%的程序执行时间。
°两种不同类型的局部性:
程 旭 • 时间局部性（Temporal Locality ）：如果一个信息项正在
被访问，那么在近期她很可能还会被再次访问。
• 空间局部性（Spatial Locality）：在最近的将来将用到的信
2008.5.30 息很可能与现在正在使用的信息在空间地址上是临近的。
北京大学计算机科学技术系 北京大学微处理器研究开发中心 北京大学计算机科学技术系 北京大学微处理器研究开发中心
三种映射策略比较 上一讲总结：
°直接映射Cache： °程序局部性原理：
• 每个存储器位置只能映射到为一一个cache位置 • 在任何一段时间内，程序都趋于访问较小的一段地址空间。
• 在定位时，不需要进行任何判断 - 时间局部性（Temporal Locality ）
- 当前的信息项替换掉Cache中该位置上的前一个信息项 - 空间局部性（Spatial Locality）
°N路组相联Cache： °三种主要的Cache失效类型：
• 每个存储器位置可以选择 N个cache位置之一 • 突发失效（Compulsory Misses）: 例如，冷启失效。
°全相联Cache： • 冲突失效（Conflict Misses）：增加cache容量和/或相联
• 每个memory位置可以存放在任何cache位置 度。最要命的现象：颠簸现象！
°N路组相联或全相联Cache中的访问失效： • 容量失效（Capacity Misses）：增加cache容量
• 从存储器中取出新的信息块 °写入策略（Write Policy ）：
• 为给新块腾出空间，替换出一个cache数据块 • 写穿透（Write Through ）：需要一个写缓冲器。致命的现
• 于是，就必须确定到底需要替换掉Cache中的哪个数据块! 象：写缓冲器饱和！
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