若计算机按字节编址,cpu与cache之间的数据交换也只会以字为单位,不会以字节为单位?
王道书上说“cpu与cache之间的数据交换以字为单位”,如果计算机按字节编址,cpu与cache之间的数据交换也只会以字为单位,不会以字节为单位?那这样的话按字节编址还有啥意义?
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在计算机按字节编址的情况下,CPU 与 Cache 之间的数据交换也只会以字为单位,而不是以字节为单位。这是因为在现代计算机的体系结构中,CPU 和 Cache 之间的数据交换通常是以缓存行(Cache Line)为单位进行的,而缓存行的大小通常是以字节为单位的,但 CPU 和 Cache 之间的数据交换是以缓存行为单位的。
缓存行是一段连续的内存区域,通常包含多个字节,其大小一般在 32 字节到 256 字节之间。缓存行的大小是由硬件设计者根据实际情况来确定的,其中考虑了缓存行大小对性能和缓存利用率的影响。当 CPU 需要访问内存中的数据时,它会首先在 Cache 中查找该数据是否已经被缓存,如果已经被缓存,则直接从 Cache 中读取数据,否则需要从内存中读取数据,并将其存储到 Cache 中。当 CPU 写入数据时,也是先将数据写入 Cache 中,然后再将其写入内存中。
按字节编址的意义在于,使得每个内存地址都对应着唯一的字节,使得 CPU 和其他硬件设备能够方便地对内存进行访问和管理。同时,以字节为基本单位编址也方便了计算机系统的扩展和升级,因为它可以在不改变现有内存结构的前提下,通过增加或替换内存模块来扩展系统的内存容量。
需要注意的是,缓存行的大小通常是固定的,并且在同一台计算机的不同缓存级别中可能会有不同的缓存行大小。在编写计算机程序时,应该尽可能地避免对内存进行不必要的访问,减少 Cache Miss 的次数,从而提高程序的执行效率。
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