计算机组成原理学习笔记第4章 4.8——相联存储器

知道创宇 2022-09-21 14:50:22  50287

分类专栏：资讯

有诗云：苔花如米小，也学牡丹开。——袁枚
本篇笔记整理：Code_流苏(CSDN)

目录

0. 思维导图
1. 相联存储器的作用
2. 判断的基本思路
3. 相联存储器的基本结构及工作原理
4. 相联存储器的一种技术实现

★观前提示：本专栏笔记内容适合有一定的基础或复习时观看，内容如有错，还请大家评论指出！非常感谢！

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★补充：
关联存储器（相联存储器），是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器，可以实现快速地查找快表。既可以按照地址寻址也可以按照内容寻址（通常是某些字段），为了与传统寄存器作区别，称为按内容寻址的存储器。

上小节内容，写到Cache是解决快速的CPU和慢速的主存之间的速度差异。本节内容，与之呼应，为了实现快速的查找，就需要用到相联存储器。

首先我们得知道相联存储器要解决哪些问题:
①判断CPU要访问的内容是否在Cache中？
②判断依据？
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首先，根据上面的图，CPU是根据数据在主存的中的地址来访问主存的，这是冯诺依曼体系结构计算机的的工作原理里说明的。

那为了实现快速的判断，如何实现按照主存地址查找Cache？是全部的地址信息吗？

如果用主存的全部地址来查找，那和直接访问主存查找没什么区别，没提高速度，所以只采用一部分地址（即主存地址的部分内容作为查找依据）。
那具体是哪一部分参与查找，据查找方法的规则而定。

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根据不同规则抽取主存地址的部分内容作为查找的判据

那么有了规则之后，我们如何实现快速查找呢?
1️⃣数据结构课程中学过多种算法:顺序、二分查找等
2️⃣使用相联存储器，通过硬件并发查找

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先从主存地址数据中剥离出标记部分，标记部分送到相关电路。

给出有效位和标记位的存储体，这些内容都会送到多路并发比较线路中进行比较。将从地址中剥离出相关标记，与原来存放在相连存储体中的标记进行多路的并发比较。
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★小总结：在上一节的学习中，学习到了Cache的基本原理，这节内容去了解相联储存器，包括相联存储器的作用、思路、原理等。通过本节内容的学习与记录，认识到了相联存储器，并对其有了一定的了解。

笔记内容学习资料：计算机组成原理微课版(谭志虎、秦磊华等编著)
课件资料及视频学习：MOOC计算机组成原理(华中科大)
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