暫存器 記憶體和Cache的關係

2021-10-06 11:57:57 字數 837 閱讀 9002

ram-memory

即記憶體,是用於存放資料的單元。其作用是用於暫時存放cpu中的運算資料。

register

暫存器是cpu的內部組成單元,是cpu運算時取指令和資料的地方,速度很快,暫存器可以用來暫存指令、資料和位址。在cpu中,通常有通用暫存器,如指令暫存器ir;特殊功能暫存器,如程式計數器pc、sp等

cache

cache :即高速緩衝儲存器,是位於cpu與主記憶體間的一種容量較小但速度很高的儲存器。由於cpu的速度遠高於主記憶體,cpu直接從記憶體中訪問資料要等待一定時間週期,cache中儲存著cpu剛用過或迴圈使用的一部分資料,當cpu再次使用該部分資料時可從cache中直接呼叫,這樣就減少了cpu的等待時間,提高了系統的效率。

流程:cpu <— > 暫存器<— > 快取<— >記憶體

cpu要取暫存器ax的值,只需要一步:把ax給我拿來,ax就拿來了。

cpu要取l1 cache的某個值,需要1-3步(或者更多):把某某cache行鎖住,把某個資料拿來,解鎖,如果沒鎖住就慢了。

cpu要取l2 cache的某個值,先要到l1 cache裡取,l1說,我沒有,在l2裡,l2開始加鎖,加鎖以後,把l2裡的資料複製到l1,再執行讀l1的過程,上面的3步,再解鎖。

cpu取l3 cache的也是一樣,只不過先由l3複製到l2,從l2複製到l1,從l1到cpu。

cpu取記憶體則最複雜:通知記憶體控制器占用匯流排頻寬,通知記憶體加鎖,發起記憶體讀請求,等待回應,回應資料儲存到l3(如果沒有就到l2),再從l3/2到l1,再從l1到cpu,之後解除匯流排鎖定。

總結:大致來說資料是通過記憶體-cache-暫存器,cache快取則是為了彌補cpu與記憶體之間運算速度的差異而設定的的部件。

計算機中記憶體 cache和暫存器之間的關係及區別

暫存器是 處理器內的組成部份。暫存器是有限存貯容量的高速存貯部件,它們可用來暫存指令 資料和位址。在 處理器的控制部件中,包含的暫存器有指令暫存器 ir 和程式計數器 pc 在 處理器的算術及邏輯部件中,包含的暫存器有累加器 acc 記憶體包含的範圍非常廣,一般分為唯讀儲存器 rom 隨機儲存器 r...

計算機中記憶體 cache和暫存器之間的關係及區別

1.暫存器是 處理器內的組成部份。暫存器是有限存貯容量的高速存貯部件,它們可用來暫存指令 資料和位址。在 處理器的控制部件中,包含的暫存器有指令暫存器 ir 和程式計數器 pc 在 處理器的算術及邏輯部件中,包含的暫存器有累加器 acc 2.記憶體包含的範圍非常廣,一般分為唯讀儲存器 rom 隨機儲...

暫存器層次結構(cache)

cache 中文翻譯就是快取記憶體 隨機訪問儲存器 random access memory,ram 分為sram 靜態 和動態dram sram將每個位儲存在乙個雙穩態的儲存器單元裡,每個單元用乙個六電晶體電路實現。只要有電,就會一直保持他的值不變,即使有干擾。動態ram 需要重新整理,每位電晶體...