分析Cache的运行机制和设计理念
cache工作原理
cache工作原理Cache（缓存）是计算机系统中常用的一种存储技术，用于提高数据访问速度。
它位于CPU和主内存之间，作为一个高速的存储器，存储了最常用的数据和指令。
当CPU需要访问数据时，首先会在Cache中查找，如果找到了就直接返回，这样可以大大减少访问主内存的时间。
Cache工作原理可以分为三个基本过程：命中、不命中和替换。
1. 命中（Cache Hit）：当CPU需要访问数据时，首先会在Cache中查找。
如果所需数据在Cache中已经存在，即命中，CPU可以直接从Cache中读取数据，而不需要访问主内存。
这样的访问速度非常快，因为Cache的存取速度比主内存快得多。
2. 不命中（Cache Miss）：如果所需数据不在Cache中，即不命中，CPU就需要从主内存中读取数据。
这个过程称为缺失处理。
缺失处理分为两个步骤：首先是从主内存中读取所需数据，然后将数据存放到Cache中。
这个过程需要额外的时间，所以访问速度相对较慢。
3. 替换：当Cache已满时，如果需要将新的数据存放到Cache中，就需要替换掉一部分已有的数据。
替换算法决定了哪些数据被替换。
常见的替换算法有最近最少使用（LRU）算法、先进先出（FIFO）算法和随机替换算法。
Cache的设计原则是以空间换时间，通过增加Cache的容量来提高访问速度。
Cache通常分为多级，从L1到L3，每一级的容量逐渐增大，但速度逐渐降低。
L1 Cache位于CPU核心内部，速度最快但容量最小；L2 Cache位于CPU芯片上，速度较快但容量较大；L3 Cache则位于CPU芯片外部，速度较慢但容量最大。
Cache的设计还需要考虑缓存一致性的问题。
当多个CPU同时访问同一个内存地址时，可能会导致数据不一致。
为了解决这个问题，Cache采用了缓存一致性协议，例如MESI（修改、独占、共享、无效）协议。
这个协议通过在Cache之间进行通信，保证了数据的一致性。
cache相关概念及工作原理介绍
cache相关概念及工作原理介绍【原创版】目录一、Cache 的概念二、Cache 的作用三、Cache 的工作原理四、Cache 的类型与结构五、Cache 的应用场景正文一、Cache 的概念Cache，即高速缓存，是一种存储技术，它位于主存与 CPU 之间，作用是提高 CPU 访问存储器的速度。
Cache 可以看作是主存的一个高速副本，它将主存中频繁访问的数据复制到自身，当 CPU 需要再次访问这些数据时，可以直接从Cache 中获取，从而减少了 CPU 与主存之间的访问延迟。
二、Cache 的作用Cache 的主要作用是提高 CPU 的运行效率。
随着 CPU 处理速度的提升，主存的访问速度逐渐成为系统性能的瓶颈。
通过使用 Cache，可以减少 CPU 等待主存读写完成的时间，从而提高 CPU 的执行效率。
三、Cache 的工作原理Cache 的工作原理主要包括两个方面：一是缓存策略，即如何判断哪些数据需要被缓存；二是替换策略，即当 Cache 空间不足时，如何选择淘汰哪些缓存数据。
1.缓存策略缓存策略主要根据程序的访问模式来判断。
一般来说，缓存策略可以分为以下三种：- 时域局部性（Temporal Locality）：程序在一段时间内多次访问相同的数据。
这种局部性可以通过缓存来提高访问速度。
- 空间局部性（Spatial Locality）：程序在访问一个数据时，很可能还会访问其附近的数据。
这种局部性可以通过缓存来提高访问速度。
- 随机访问（Random Access）：程序访问的数据与缓存中存储的数据无关，这种访问模式无法通过缓存来提高访问速度。
2.替换策略当 Cache 空间不足时，需要选择一些缓存数据进行替换。
替换策略主要有以下几种：- 最近最少使用（Least Recently Used，LRU）：选择最近最少使用的数据进行替换。
- 时间戳（Timestamp）：记录每个数据在 Cache 中的时间，选择最早进入Cache 的数据进行替换。
cache工作原理
cache工作原理【引言】Cache是计算机系统中常用的一种高速缓存技术，它能够提高计算机系统的性能和响应速度。
本文将详细介绍Cache的工作原理，包括Cache的基本概念、工作流程和优化策略。
【正文】1. Cache的基本概念Cache是一种位于CPU和主存之间的高速缓存，用于暂时存储频繁使用的数据和指令。
它的作用是减少CPU对主存的访问次数，从而提高系统的运行速度。
Cache采用了一种快速访问的存储结构，通常由SRAM（静态随机存储器）构成。
2. Cache的工作流程（1）Cache分为多级，通常有L1、L2、L3等多级Cache。
L1 Cache距离CPU 最近，速度最快，容量最小，L2 Cache次之，L3 Cache再次之。
当CPU需要读取数据时，首先在L1 Cache中查找，如果找到则直接返回数据；如果没有找到，则继续在L2 Cache、L3 Cache和主存中查找，直到找到数据或者未找到。
（2）当CPU需要写入数据时，也会先在Cache中查找，如果找到则直接更新数据；如果没有找到，则需要从主存中读取相应的数据块到Cache中，然后再进行更新。
这样可以减少对主存的写入次数，提高写入效率。
3. Cache的优化策略（1）Cache的容量和速度是一对矛盾体，容量越大，速度越慢；容量越小，速度越快。
因此，设计Cache时需要权衡容量和速度的关系，根据不同的应用场景选择合适的Cache容量。
（2）Cache的替换策略是指当Cache已满时，如何选择替换哪些数据块。
常用的替换策略有随机替换、最近至少使用替换（LRU）等。
LRU替换策略是指替换最长期未被访问的数据块，以保证Cache中存储的是最常用的数据。
（3）Cache的预取策略是指在Cache中预先加载可能被使用到的数据块。
常用的预取策略有预取一致性（PC）和预取非一致性（NPC）。
PC策略是在访问一个数据块时，将其相邻的数据块一并加载到Cache中；NPC策略是根据程序的访问模式，预先加载可能被使用到的数据块。
CACHE的工作原理
CACHE的工作原理缓存（Cache）是一种用于存储临时数据的高速存储器，位于计算机的中央处理器（CPU）和主存之间，用于提高计算机系统的数据访问速度。
缓存的工作原理基于局部性原理和存储等级原理。
1.局部性原理：缓存的工作原理是基于计算机应用中的局部性原理。
局部性原理分为时间局部性和空间局部性两种：-时间局部性：当一个数据被访问后，有较大的概率它在不久的将来会再次被访问。
例如，计算机程序中的循环结构使得特定的代码块会多次被执行。
-空间局部性：当一个数据被访问后，其附近的数据很可能也会在不久的将来被访问。
例如，数组的元素在内存中是连续存储的，因此访问一个数组元素时，它附近的元素通常也会被使用。
2.存储等级原理：存储等级原理指的是计算机系统中存储器的分层结构，从更快速但更小容量的存储器到更慢速但更大容量的存储器。
存储等级从高到低一般可分为：寄存器、缓存、主存、辅助存储器（如硬盘）。
不同层次的存储器之间交换数据会有一定的延迟，通过引入缓存，可以减少CPU与主存之间的数据交换次数，提高系统的访问速度。
基于以上原理，缓存的工作原理如下：1.缓存地址映射：2.缓存替换算法：当缓存中已满时，如果需要将新的数据加载进来，就需要选择一部分缓存数据替换出去。
常用的缓存替换算法有：先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）、最不经常使用（LFU）等。
这些算法的目标是尽量预测未来的访问模式，将可能再次访问的数据保留在缓存中。
3.缓存写策略：缓存的写策略包括写回（Write Back）和写直通（Write Through）两种：-写回：当CPU对缓存数据进行写操作时，只同时修改缓存中的数据，不立即写回主存。
当被修改的数据被替换出缓存时，再将缓存的数据写回主存。
-写直通：当CPU对缓存数据进行写操作时，同时修改缓存和主存中的数据。
这样做的好处是确保主存的数据始终与缓存一致，但也会导致频繁的主存访问，增加了延迟。
4.缓存一致性：缓存一致性是指多个缓存之间的数据一致性。
cache工作原理
cache工作原理一、引言Cache是计算机系统中的一种高速缓存存储器，用于提高系统的访问速度。
它通过存储最常用的数据和指令，以便在需要时能够快速访问。
本文将详细介绍Cache的工作原理，包括Cache的层次结构、替换策略、写回策略以及Cache一致性等。
二、Cache的层次结构Cache通常被组织成多级层次结构，以提供更高的访问速度。
常见的层次结构包括L1 Cache、L2 Cache和L3 Cache。
L1 Cache位于处理器核心内部，是最接近处理器的一级缓存，速度最快但容量较小。
L2 Cache位于处理器核心和主存之间，速度较快且容量较大。
L3 Cache则位于L2 Cache和主存之间，容量更大但速度相对较慢。
三、Cache的工作原理1. 缓存命中当处理器需要访问内存中的数据或者指令时，首先会在Cache中进行查找。
如果所需数据或者指令在Cache中存在，即发生了缓存命中，处理器可以直接从Cache中读取数据或者指令，避免了访问主存的延迟。
2. 缓存不命中如果所需数据或者指令不在Cache中，即发生了缓存不命中，处理器需要从主存中读取数据或者指令。
同时，处理器还会将主存中的一部份数据或者指令加载到Cache中，以便下次访问时能够直接命中。
3. 替换策略当Cache已满且需要加载新的数据或者指令时，就需要进行替换。
常见的替换策略有最近至少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和随机替换等。
LRU策略会替换最近至少被访问的数据或者指令，而FIFO策略会替换最早被加载到Cache中的数据或者指令。
4. 写回策略当处理器对Cache中的数据进行修改时，有两种写回策略可供选择：写直达（Write-through）和写回（Write-back）。
写直达策略会立即将修改的数据写入主存，保证数据的一致性，但会增加总线流量和延迟。
写回策略则将修改的数据暂时保存在Cache中，惟独在被替换出Cache或者需要被其他处理器访问时才写回主存。
【免费下载】分析Cache的运行机制和设计理念
分析Cache的运行机制和设计理念随着双核时代的到来，CPU的Cache越来越受到DIYer的重视。
本文吸收了其它高手发表的文章观点，浅谈一下Cache的运行和设计原理。
1. CPU Cache简介Cache其是就是CPU和内存之间的一个中转站。
由于目前CPU的频率（速度）已经大大超过内存，往往CPU会为了读取或存储数据白白浪费几十个时钟周期。
这造成了巨大的资源浪费。
于是Cache的设计思想被提上日程，几经实验修改后，逐渐形成了我们现在所能够看到的Cache架构。
在现代CPU设计中，设计师们要解决的最主要问题，就是找到一个在CPU和内存之间平衡的均点。
Cache作为CPU--->内存的中转站，在其中发挥了巨大的作用。
CPU在请求数据或指令时，除了常规的在内存中进行查找外，还会在Cache中进行查找。
一旦命中，就可以直接从Cache中读取，节约大量时间。
正因为如此，Cache在现代CPU中显得越来越重要。
2. Cache的实现原理众所周知，Cache属于SRAM（Satic Random Access Memory），它利用晶体管的逻辑开关状态来存取数据。
也正因为如此，SRAM内部的电路构造比起常见的DRAM（Dynamic Random Memory）要复杂得多，导致了成本的巨增。
这也是SRAM不能普及的一个重要原因。
Cache在计算机存储系统中没有编配固定的地址，这样程序员在写程序时就不用考虑指令是运行在内存中还是Cache中，Cache对于计算机上层来说是完全透明的。
CPU在读取数据时，会首先向内存和Cache都发送一个查找指令。
如果所需要的数据在Cache中（命中），则直接从Cache读取数据，以节约时间和资源。
CPU对Cache 的搜索叫做Tag search，即通过Cache中的CAM（Content Addressed Memory）对希望得到的Tag数据进行搜索。
CAM是一种存储芯片，延迟很低，常用于网络设备中用作路由选择。
Cache的原理
Cache的原理、设计及实现前言虽然CPU主频的提升会带动系统性能的改善，但系统性能的提高不仅仅取决于CPU，还与系统架构、指令结构、信息在各个部件之间的传送速度及存储部件的存取速度等因素有关，特别是与CPU/内存之间的存取速度有关。
若CPU工作速度较高，但内存存取速度相对较低，则造成CPU等待，降低处理速度，浪费CPU的能力。
如500MHz的PⅢ，一次指令执行时间为2ns,与其相配的内存（SDRAM）存取时间为10ns，比前者慢5倍，CPU和PC的性能怎么发挥出来？如何减少CPU与内存之间的速度差异？有4种办法：一种是在基本总线周期中插入等待，但这样会浪费CPU的能力。
另一种方法是采用存取时间较快的SRAM作存储器，这样虽然解决了CPU与存储器间速度不匹配的问题，但却大幅提升了系统成本。
第3种方法是在慢速的DRAM和快速CPU之间插入一速度较快、容量较小的SRAM，起到缓冲作用；使CPU既可以以较快速度存取SRAM中的数据，又不使系统成本上升过高，这就是Cache法。
还有一种方法，采用新型存储器。
目前，一般采用第3种方法。
它是PC系统在不大增加成本的前提下，使性能提升的一个非常有效的技术。
本文简介了Cache的概念、原理、结构设计以及在PC及CPU中的实现。
Cache的工作原理Cache的工作原理是基于程序访问的局部性。
对大量典型程序运行情况的分析结果表明，在一个较短的时间间隔内，由程序产生的地址往往集中在存储器逻辑地址空间的很小范围内。
指令地址的分布本来就是连续的，再加上循环程序段和子程序段要重复执行多次。
因此，对这些地址的访问就自然地具有时间上集中分布的倾向。
数据分布的这种集中倾向不如指令明显，但对数组的存储和访问以及工作单元的选择都可以使存储器地址相对集中。
这种对局部范围的存储器地址频繁访问，而对此范围以外的地址则访问甚少的现象，就称为程序访问的局部性。
根据程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之间设置一个高速的容量相对较小的存储器，把正在执行的指令地址附近的一部分指令或数据从主存调入这个存储器，供CPU在一段时间内使用。
cache工作原理
cache工作原理概述：Cache是计算机系统中的一种高速缓存，用于存储频繁访问的数据，以提高数据访问速度和系统性能。
本文将详细介绍Cache的工作原理及其在计算机系统中的应用。
一、Cache的定义和作用Cache是位于CPU和主存储器之间的一级或者多级高速存储器，用于暂时存储最近被访问的数据和指令。
其主要作用是减少CPU访问主存储器的次数，从而提高数据读取和指令执行的速度。
Cache能够存储大量数据，并且具有较低的访问延迟，因此能够快速响应CPU的读写请求。
二、Cache的工作原理1. 缓存行Cache将主存储器分成若干个连续的缓存行，每一个缓存行包含多个字节的数据。
缓存行的大小通常为64字节或者128字节，具体大小取决于计算机系统的设计。
2. 缓存映射方式Cache采用缓存映射方式将主存储器中的数据和指令映射到缓存中。
常见的缓存映射方式包括直接映射、全相联映射和组相联映射。
其中，直接映射将主存储器的每一个地址映射到惟一的缓存行，全相联映射将主存储器的每一个地址都可以映射到任意一个缓存行，而组相联映射则介于两者之间。
3. 缓存命中和缓存失效当CPU需要访问数据或者指令时，首先会在Cache中进行查找。
如果所需数据或者指令在Cache中找到，即发生缓存命中，CPU可以直接从Cache中读取数据或者指令，从而避免了访问主存储器的开消。
如果所需数据或者指令不在Cache 中，即发生缓存失效，CPU需要从主存储器中读取数据或者指令，并将其存入Cache中，以备后续访问。
4. 缓存替换策略当Cache已满且发生缓存失效时，需要选择一个缓存行替换出来，以腾出空间存放新的数据或者指令。
常见的缓存替换策略包括最近至少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和随机替换等。
其中，LRU是一种基于访问历史的替换策略，即替换最长期未被访问的缓存行。
5. 缓存一致性由于Cache和主存储器是分离的，因此可能存在数据不一致的情况。
cache工作原理
cache工作原理1. 概述Cache是计算机系统中常用的一种高速缓存技术，用于提高数据访问速度和系统性能。
它是位于主存和处理器之间的一层临时存储器，通过存储最常用的数据块，减少对主存的访问次数，从而加快数据的读取和写入。
2. Cache的基本原理Cache的工作原理基于局部性原理，即程序在执行过程中，对数据的访问往往具有时间和空间上的局部性。
Cache通过存储最近被访问的数据块，以便在下次访问时能够更快地获取到数据。
3. Cache的结构Cache通常由多级结构组成，包括L1 Cache、L2 Cache等。
L1 Cache位于处理器核心内部，速度最快，容量较小；L2 Cache位于处理器核心外部，速度较慢，容量较大。
多级Cache的设计是为了兼顾速度和容量。
4. 缓存行Cache将主存中的数据以缓存行的形式存储在Cache中。
缓存行是Cache中的最小存储单元，通常为64字节或128字节。
当处理器需要访问某个数据块时，会首先检查Cache中是否存在该数据块的缓存行。
如果存在，则直接从Cache中读取；如果不存在，则从主存中读取，并将该缓存行加载到Cache中。
5. Cache的读取当处理器需要读取数据时，首先检查Cache中是否存在该数据的缓存行。
如果存在，则直接从Cache中读取；如果不存在，则发生缺失（Cache Miss）。
缺失会触发一系列的操作，包括从主存中读取数据块，并将其加载到Cache中，以及更新Cache中的替换策略等。
6. Cache的写入当处理器需要写入数据时，首先检查Cache中是否存在该数据的缓存行。
如果存在，则直接在Cache中进行写入；如果不存在，则发生缺失（Cache Miss）。
缺失会触发一系列的操作，包括从主存中读取数据块，并将其加载到Cache中，然后再进行写入操作。
7. 替换策略当Cache空间不足时，需要替换掉一些缓存行以腾出空间。
常见的替换策略有最近最少使用（Least Recently Used，LRU）和随机替换等。
cache工作原理
cache工作原理1. 介绍Cache（高速缓存）是计算机系统中的一种关键组件，用于提高数据访问速度和系统性能。
它位于CPU与主内存之间，作为临时存储器，存储最常用的数据和指令。
本文将详细介绍Cache的工作原理及其相关概念。
2. Cache的层次结构Cache的层次结构通常由L1、L2和L3三级组成。
L1 Cache位于CPU内部，速度最快但容量最小；L2 Cache位于CPU与主内存之间，速度较快，容量适中；L3 Cache位于CPU外部，速度较慢但容量较大。
数据从L1 Cache开始查找，如果未找到，则继续在L2和L3 Cache中查找，直到找到或者在主内存中找到。
3. Cache的工作原理当CPU需要访问数据时，首先会在Cache中进行查找。
如果数据在Cache中找到（命中），则称为Cache命中，CPU可以直接从Cache中读取数据，避免了访问主内存的时间延迟。
如果数据未在Cache中找到（未命中），则需要访问主内存，将数据加载到Cache中，并返回给CPU。
Cache的目标是尽可能提高命中率，减少对主内存的访问次数，从而提高系统性能。
4. Cache的替换策略当Cache已满时，需要替换一部分数据以腾出空间来存储新的数据。
常见的替换策略有：最近最少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和随机替换等。
LRU策略将最近最少使用的数据替换，FIFO策略将最早进入Cache的数据替换，随机替换则随机选择一部分数据进行替换。
替换策略的选择需要根据具体应用场景和性能需求来确定。
5. Cache的写策略Cache的写策略决定了数据何时写回主内存。
常见的写策略有：写回（Write Back）和写直达（Write Through）。
写回策略在Cache中修改数据时，不立即写回主内存，而是等到Cache中的数据被替换时才写回。
写直达策略则在Cache中修改数据时立即写回主内存。
写回策略可以减少对主内存的写操作次数，提高性能，但也增加了数据一致性的复杂性。
cache工作原理
cache工作原理1. 概述Cache是计算机体系结构中的一种高速缓存存储器，用于提高计算机系统的性能。
它位于CPU和主存之间，存储了最近访问的数据和指令，以便快速响应处理器的访问请求。
本文将详细介绍Cache的工作原理。
2. Cache的组成Cache由多个Cache行组成，每个Cache行包含一个标记(Tag)、一个有效位(Valid Bit)和一个数据块(Data Block)。
标记用于比较主存地址，有效位表示数据块是否有效。
3. Cache的工作流程当CPU需要读取数据时，首先会在Cache中查找。
如果数据在Cache中命中(Hit)，则称为Cache命中，数据将直接从Cache中读取，称为Cache读取。
如果数据不在Cache中命中(Miss)，则需要从主存中读取数据，称为主存读取，并将数据存入Cache中，称为Cache写入。
4. Cache命中Cache命中是指CPU访问的数据或指令在Cache中已经存在的情况。
Cache命中可以分为三种类型：直接映射、全相联映射和组相联映射。
4.1 直接映射直接映射是最简单的Cache映射方式。
CPU的地址被划分为三个部分：标记(Tag)、组索引(Index)和块内偏移(Offset)。
CPU访问的地址首先被分成组索引和块内偏移，组索引用于在Cache中选择一个Cache行，然后标记用于比较以确定是否命中。
4.2 全相联映射全相联映射是最灵活的Cache映射方式。
CPU的地址被划分为两个部分：标记(Tag)和块内偏移(Offset)。
每个Cache行的标记与CPU地址的标记进行比较，以确定是否命中。
4.3 组相联映射组相联映射是直接映射和全相联映射的折中方案。
CPU的地址被划分为三个部分：标记(Tag)、组索引(Index)和块内偏移(Offset)。
组相联映射将Cache分为多个组，每个组由多个Cache行组成。
CPU地址的组索引用于选择一个组，然后在该组中选择一个Cache行进行标记比较。
cache工作原理
cache工作原理一、概述Cache是计算机系统中一种高速缓存存储器，用于提高数据访问速度。
它位于CPU和主内存之间，存储了最常访问的数据和指令。
Cache工作原理是通过在CPU和主内存之间建立一个较小但更快的存储器层次结构，减少对主内存的访问次数，从而加快数据的读取和写入速度。
二、Cache的结构Cache分为多级，通常包括L1、L2、L3等级别。
L1 Cache挨近CPU，速度最快，但容量较小；L2 Cache速度稍慢，容量较大；L3 Cache速度最慢，容量最大。
数据在Cache中按照块的形式存储，每一个块包含一个数据单元和一个标记单元。
标记单元用于标记块中存储的数据是否有效。
三、Cache的工作原理1. 缓存命中当CPU需要访问某个数据或者指令时，首先会在Cache中查找。
如果数据在Cache中存在，即缓存命中，CPU可以直接从Cache中读取数据，避免了访问主内存的开消，提高了访问速度。
2. 缓存未命中如果数据在Cache中不存在，即缓存未命中，CPU需要从主内存中读取数据，并将其存储到Cache中。
此时，CPU会根据一定的算法将主内存中的数据块加载到Cache中的某个位置，并更新标记单元。
3. 替换策略当Cache已满时，如果需要加载新的数据块，就需要替换掉Cache中的某个旧的数据块。
常见的替换策略有：最近至少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和随机替换等。
这些策略根据数据的访问频率和时间顺序来选择替换哪个数据块。
4. 写回和写直达当CPU对Cache中的数据进行写操作时，有两种策略：写回和写直达。
写回是指将修改后的数据仅写入Cache，而不即将写入主内存，这样可以减少写操作对性能的影响。
写直达是指将修改后的数据同时写入Cache和主内存，保持Cache和主内存的一致性。
5. Cache一致性Cache一致性是指多个Cache之间数据的一致性。
当多个CPU同时访问同一块数据时，可能会浮现数据不一致的情况。
分析Cache的运行机制和设计理念
分析Cache的运行机制和设计理念随着双核时代的到来，CPU的Cache越来越受到DIYer的重视。
本文吸收了其它高手发表的文章观点，浅谈一下Cache的运行和设计原理。
1. C PU Cache简介Cache其是就是CPU和内存之间的一个中转站。
由于目前C PU的频率（速度）已经大大超过内存，往往CPU会为了读取或存储数据白白浪费几十个时钟周期。
这造成了巨大的资源浪费。
于是C ache的设计思想被提上日程，几经实验修改后，逐渐形成了我们现在所能够看到的Ca che架构。
在现代CPU设计中，设计师们要解决的最主要问题，就是找到一个在CP U和内存之间平衡的均点。
Cache作为C PU--->内存的中转站，在其中发挥了巨大的作用。
CPU在请求数据或指令时，除了常规的在内存中进行查找外，还会在Cach e中进行查找。
一旦命中，就可以直接从Ca che中读取，节约大量时间。
正因为如此，Cache在现代CP U中显得越来越重要。
2. Cache的实现原理众所周知，Cache属于SRA M（Satic Ra ndom Acces s Memory），它利用晶体管的逻辑开关状态来存取数据。
也正因为如此，SRAM内部的电路构造比起常见的DRAM（Dyn amic Rando m Memory）要复杂得多，导致了成本的巨增。
这也是SRA M不能普及的一个重要原因。
Cache在计算机存储系统中没有编配固定的地址，这样程序员在写程序时就不用考虑指令是运行在内存中还是Cache中，Cache对于计算机上层来说是完全透明的。
CPU在读取数据时，会首先向内存和Cache都发送一个查找指令。
如果所需要的数据在Cache中（命中），则直接从C ache读取数据，以节约时间和资源。
cache工作原理
cache工作原理一、概述Cache（高速缓存）是计算机系统中常用的一种存储技术，用于提高数据访问速度。
它通过在CPU和主存之间插入一个高速的存储层，将常用的数据暂时保存在其中，以便快速访问。
本文将详细介绍Cache的工作原理。
二、Cache的层次结构Cache通常分为多级，常见的有L1 Cache、L2 Cache和L3 Cache等。
这些Cache层级按照速度和容量递减的顺序罗列，越接近CPU的Cache层级速度越快，容量越小。
三、Cache的工作原理1. 局部性原理Cache的工作原理基于计算机程序的局部性原理。
程序在执行过程中，往往会访问附近的数据或者指令，而不是随机地访问内存中的数据。
这种局部性可以分为时间局部性和空间局部性。
2. 缓存命中与缓存未命中当CPU需要读取或者写入数据时，首先会在Cache中查找该数据。
如果在Cache中找到了需要的数据，称为“缓存命中”，CPU可以直接从Cache中读取或者写入数据，速度很快。
如果在Cache中没有找到需要的数据，称为“缓存未命中”，CPU需要从主存中读取或者写入数据，速度较慢。
3. 缓存替换策略当Cache已满并且需要插入新的数据时，需要选择一个旧的数据替换掉。
常见的缓存替换策略有随机替换、先进先出（FIFO）替换、最近至少使用（LRU）替换等。
其中，LRU替换策略根据数据最近被访问的时间进行替换，通常能够更好地利用局部性原理。
4. 缓存一致性当多个处理器共享同一个Cache时，需要保证Cache中的数据一致性。
当一个处理器修改了Cache中的数据时，其他处理器的Cache中对应的数据也需要被更新。
为了保证缓存一致性，常见的方法有使用总线锁定、写回策略和写直达策略等。
5. 缓存预取为了进一步提高Cache的效率，可以使用缓存预取技术。
缓存预取是指在Cache中预先加载可能会被访问的数据，以减少缓存未命中的次数。
常见的缓存预取算法有基于地址窗口的预取、基于距离的预取和基于时间的预取等。
cache的基本原理
cache的基本原理Cache的基本原理是通过在CPU与主内存之间引入高速存储器，来提高程序的访问速度和执行效率。
在计算机系统中，CPU通过加载指令和数据来执行程序，这些指令和数据通常存储在主内存中。
然而，主内存的访问速度相对较慢，为了克服这个速度差异，计算机系统引入了缓存。
缓存是一种比内存更快但容量较小的存储器，它保存主内存中最常用或者最近访问的数据和指令。
当CPU需要访问数据或者指令时，它首先在缓存中查找，如果找到了相应的数据或者指令，就直接返回给CPU，这样可以极大地加快访问速度。
缓存的设计基于两个原则：局部性原理和时间局部性原理。
局部性原理指出，在程序的执行过程中，CPU倾向于多次访问相同的数据或者指令。
时间局部性原理则指出，最近访问过的数据或者指令很可能在不久的将来会再次被访问。
基于这两个原则，缓存将频繁访问的数据和指令存储在靠近CPU的高速存储器中，以便快速获取，并且通过一定的置换算法，将最长时间未被访问的数据淘汰出缓存，以腾出空间给新的数据。
缓存的设计中会采用多级缓存的层次结构。
常见的是三级缓存结构，L1缓存位于CPU核心内部，访问速度最快但容量最小；L2缓存位于CPU核心与主内存之间，速度较快但容量中等；L3缓存则是位于CPU与主内存之间的共享缓存，速度相对较慢但容量较大。
这种多级缓存结构可以进一步提高访问速度和容量，满足不同级别的访问需求。
总的来说，缓存的基本原理是通过保存在高速存储器中的数据和指令，来加快CPU对数据和指令的访问速度。
通过合理的缓存设计和置换算法，在保证访问效率的同时，兼顾容量和成本的考量，从而提高计算机系统的整体性能。
cache工作原理
cache工作原理概述：Cache（缓存）是一种用于提高计算机系统性能的关键技术。
它通过存储最常用的数据，以便在需要时能够快速访问，减少对主存储器的访问次数，提高数据访问速度。
本文将详细介绍Cache的工作原理及其在计算机系统中的应用。
一、Cache的基本原理1.1 数据局部性原理Cache的设计基于数据局部性原理。
数据局部性包括时间局部性和空间局部性。
时间局部性指的是在一段时间内，同一数据被多次访问的概率较大；空间局部性指的是在一段时间内，与已访问数据相邻的数据被访问的概率较大。
1.2 Cache结构Cache通常由多级组成，每一级称为Cache层。
Cache层次结构通常包括L1、L2、L3等多级Cache。
L1 Cache离处理器最近，速度最快，但容量较小；L2 Cache次之，容量较大；L3 Cache则容量更大，但速度较慢。
不同级别的Cache之间通过总线或者互联网络连接。
1.3 缓存行Cache中的数据以缓存行为单位进行存储和管理。
缓存行是Cache中最小的可读写单位，通常为2的幂次方大小，如64字节或者128字节。
缓存行的大小决定了Cache的粒度。
1.4 缓存映射方式Cache中的数据通过地址映射方式进行访问。
常见的缓存映射方式有直接映射、全相联映射和组相联映射。
直接映射将主存地址直接映射到Cache中；全相联映射将主存地址的所有位都用于Cache索引；组相联映射将主存地址划分为多个组，每一个组内部采用全相联映射方式。
二、Cache的工作过程2.1 Cache读取数据当处理器需要读取数据时，首先会在Cache中查找。
如果数据在Cache中命中（hit），则直接从Cache中读取数据；如果未命中（miss），则需要从主存储器中读取数据，并将数据存入Cache中。
2.2 Cache写入数据当处理器需要写入数据时，首先会在Cache中查找。
如果数据在Cache中命中，则直接写入Cache；如果未命中，则需要从主存储器中读取该数据块，并将数据写入Cache。
cache工作原理
cache工作原理一、概述Cache是计算机系统中的一种高速缓存，用于加快数据访问速度。
它通过存储最近经常访问的数据副本，减少了对主存的访问次数，从而提高了系统的性能。
本文将详细介绍Cache的工作原理。
二、Cache的层次结构在计算机系统中，Cache通常被组织成多级层次结构，包括L1、L2、L3等多级缓存。
L1 Cache位于处理器核心内部，速度最快，容量较小；L2 Cache位于处理器核心外部，速度较慢，容量较大；L3 Cache则位于处理器芯片上，容量更大，速度更慢。
这种层次结构的设计是为了充分利用Cache的优势，并满足不同级别的数据访问需求。
三、Cache的工作原理1. 局部性原理Cache的工作原理基于计算机程序的局部性原理，即在一段时间内，程序倾向于访问相邻的内存地址。
这种局部性可以分为时间局部性和空间局部性。
时间局部性指的是程序在一段时间内多次访问同一内存地址；空间局部性指的是程序在一段时间内多次访问相邻的内存地址。
2. 缓存命中与缓存失效当程序需要访问某个内存地址时，Cache会首先检查该地址是否在Cache中。
如果在Cache中找到了对应的数据副本，就称为缓存命中；如果没有找到，则称为缓存失效。
缓存命中可以显著提高数据访问速度，而缓存失效则需要从主存中加载数据，速度较慢。
3. 缓存替换策略当Cache已满并且需要加载新的数据时，就需要进行缓存替换。
常见的缓存替换策略有最近最少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和随机替换等。
LRU策略将替换最近最久未使用的数据，而FIFO策略则替换最早进入Cache的数据。
4. 写策略Cache的写策略有两种：写回和写直达。
写回策略指的是只在Cache中修改数据，并在数据被替换出Cache时才将数据写回主存；写直达策略则是在Cache和主存同时进行数据的修改。
写回策略可以减少对主存的写操作，提高系统性能。
5. Cache一致性由于Cache的存在，可能导致多个Cache中的数据不一致。
cache知识点
cache知识点一、Cache的概念。
1. 定义。
- Cache（高速缓冲存储器）是位于CPU和主存之间的一种小容量、高速的存储器。
它的主要目的是解决CPU和主存之间速度不匹配的问题。
例如，CPU的运算速度非常快，而主存的读写速度相对较慢，Cache可以在CPU需要数据时，快速提供数据，减少CPU等待数据从主存传输的时间。
2. 工作原理。
- 当CPU需要读取数据时，它首先在Cache中查找。
如果数据在Cache中（称为Cache命中），则可以直接从Cache中快速读取数据，这个过程非常快。
如果数据不在Cache中（称为Cache未命中），则CPU从主存中读取数据，并且会把这个数据所在的一块数据（包含这个数据及其相邻的数据）从主存调入Cache中，以便下次访问时能够在Cache中命中。
- 同样，当CPU要写入数据时，有两种写入策略。
一种是写直达（Write - through），即CPU在写入数据到Cache的同时，也直接写入到主存。
这种策略保证了主存和Cache数据的一致性，但写操作速度较慢。
另一种是写回（Write - back），CPU只把数据写入Cache，当被修改的数据块要被替换出Cache时，才把数据写回主存。
这种策略提高了写操作的速度，但需要更多的控制逻辑来保证数据的一致性。
二、Cache的结构。
1. Cache的组成部分。
- 存储体：用于存储从主存调入的数据。
存储体由多个存储单元组成，每个存储单元存储一定字节的数据。
- 标记阵列（Tag Array）：用于标记Cache中的数据块来自主存的哪个位置。
因为Cache中的数据是从主存调入的，为了能够知道Cache中的数据对应主存中的哪些数据，需要标记阵列来进行标识。
- 控制逻辑：负责Cache的读写控制、数据替换策略的执行等操作。
例如，当Cache满了需要替换数据块时，控制逻辑根据设定的替换策略（如最近最少使用LRU 策略等）来选择要替换的数据块。
cache工作原理
cache工作原理一、引言Cache是计算机系统中一种重要的高速缓存存储器，它的存在可以大大提高计算机系统的性能。
本文将详细介绍Cache的工作原理，包括Cache的基本概念、Cache的结构、Cache的工作流程以及Cache的替换策略。
二、Cache的基本概念Cache是一种位于CPU与主存之间的高速缓存存储器，用于存储CPU频繁访问的数据和指令。
它的作用是提供快速的数据访问，减少CPU等待主存的时间，从而提高计算机系统的整体性能。
三、Cache的结构Cache的结构一般包括Cache存储体、地址映射和替换策略三个部分。
1. Cache存储体：Cache存储体由一组存储单元组成，每个存储单元称为一个Cache行。
每个Cache行可以存储一部分主存的数据和对应的标记位。
Cache的大小一般以字节为单位进行描述，常见的大小有4KB、8KB等。
2. 地址映射：地址映射用于将主存地址映射到Cache中的对应位置。
常见的地址映射方式有直接映射、全相联映射和组相联映射。
直接映射是最简单的方式，每个主存地址只对应一个Cache行；全相联映射是最灵活的方式，每个主存地址可以映射到任意一个Cache行；组相联映射是直接映射和全相联映射的折中方式，将Cache存储体划分为多个组，每个组包含若干个Cache行。
3. 替换策略：当Cache已满时，新的数据需要替换掉已有的数据。
常见的替换策略有最近最少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和随机替换等。
LRU是一种基于数据访问历史的替换策略，即替换最长时间未被访问的数据；FIFO是一种先进先出的替换策略，即替换最早进入Cache的数据；随机替换则是随机选择一个数据进行替换。
四、Cache的工作流程Cache的工作流程一般包括Cache命中和Cache未命中两种情况。
1. Cache命中：当CPU需要读取或写入数据时，首先检查Cache中是否存在对应的数据。
如果存在，则称为Cache命中，CPU可以直接从Cache中读取或写入数据，避免了访问主存的时间延迟，提高了系统性能。
cache工作原理
cache工作原理概述：Cache是计算机系统中的一种高速缓存，用于存储最近访问的数据，以提高系统的性能。
它位于CPU和主存之间，作为CPU和主存之间的数据传输的中间媒介。
本文将详细介绍Cache的工作原理。
一、Cache的基本原理：Cache的主要目的是减少CPU访问主存的次数，从而提高数据访问的速度。
Cache采用了一种局部性原理，即数据的访问具有时间和空间的局部性。
根据这个原理，Cache将最近访问的数据存储在高速存储器中，以便CPU快速获取。
二、Cache的结构：Cache的结构通常由三个部份组成：Cache存储体、地址转换和替换策略。
1. Cache存储体：Cache存储体是Cache中存储数据的部份，它由一组存储单元组成，每一个存储单元称为一个Cache块。
每一个Cache块包含一个数据单元和一个标记单元。
数据单元用于存储数据，标记单元用于标识数据的地址。
2. 地址转换：地址转换是将CPU发出的主存地址转换为Cache存储体中的地址。
通常采用的地址转换方式是通过Cache的索引、标记和块内地址来实现。
索引用于定位Cache中的存储块，标记用于比较Cache中存储块的地址是否与CPU请求的地址相匹配，块内地址用于确定具体的数据位置。
3. 替换策略：当Cache存储体已满时，新的数据需要替换掉旧的数据。
替换策略是决定哪些数据应该被替换的策略。
常用的替换策略有随机替换、先进先出（FIFO）替换和最近至少使用（LRU）替换等。
三、Cache的工作流程：Cache的工作流程通常包括读取和写入两个过程。
1. 读取数据：当CPU需要读取数据时，首先会将地址发送给Cache。
Cache会根据地址进行索引和标记的比较，以确定是否存在所需的数据。
如果Cache中存在所需的数据，即命中（hit），则Cache会立即将数据返回给CPU。
如果Cache中不存在所需的数据，即未命中（miss），则Cache会向主存发送请求，将数据从主存读取到Cache中，并返回给CPU。
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分析Cache的运行机制和设计理念随着双核时代的到来，CPU的Cache越来越受到DIYer的重视。
本文吸收了其它高手发表的文章观点，浅谈一下Cache的运行和设计原理。
1. CPU Cache简介Cache其是就是CPU和内存之间的一个中转站。
由于目前CPU的频率（速度）已经大大超过内存，往往CPU会为了读取或存储数据白白浪费几十个时钟周期。
这造成了巨大的资源浪费。
于是Cache的设计思想被提上日程，几经实验修改后，逐渐形成了我们现在所能够看到的Cache架构。
在现代CPU设计中，设计师们要解决的最主要问题，就是找到一个在CPU和内存之间平衡的均点。
Cache作为CPU--->内存的中转站，在其中发挥了巨大的作用。
CPU在请求数据或指令时，除了常规的在内存中进行查找外，还会在Cache中进行查找。
一旦命中，就可以直接从Cache中读取，节约大量时间。
正因为如此，Cache在现代CPU中显得越来越重要。
2. Cache的实现原理众所周知，Cache属于SRAM（Satic Random Access Memory），它利用晶体管的逻辑开关状态来存取数据。
也正因为如此，SRAM内部的电路构造比起常见的DRAM（Dynamic Random Memory）要复杂得多，导致了成本的巨增。
这也是SRAM不能普及的一个重要原因。
Cache在计算机存储系统中没有编配固定的地址，这样程序员在写程序时就不用考虑指令是运行在内存中还是Cache中，Cache对于计算机上层来说是完全透明的。
CPU在读取数据时，会首先向内存和Cache都发送一个查找指令。
如果所需要的数据在Cache中（命中），则直接从Cache读取数据，以节约时间和资源。
CPU对Cache的搜索叫做Tag search，即通过Cache中的CAM（Content Addressed Memory）对希望得到的Tag数据进行搜索。
CAM是一种存储芯片，延迟很低，常用于网络设备中用作路由选择。
CPU进行Tag search的过程是这样的：在Cache中数据或指令是以行为单位存储的，一行又包含了很多字。
如现在主流的设计是一行包含64Byte。
每一行拥有一个Tag。
因此，假设CPU需要一个标为Tag 1的行中的数据，它会通过CAM对Cache中的行进行查找，一旦找到相同Tag的行，就对其中的数据进行读取。
在现代计算机中，虽然Cache的容量一直在增涨，但现在桌面处理器中Cache最大的也不过4MB，设计师们是如何保证在这小小的Cache中保存的数据或指令就一定是CPU 需要的呢？这就要利用到CPU运行时的两个基本局限性：时间局限性和空间局限性。
所谓时间局限性，是指CPU在某一时刻使用到的数据或指令，在下一时刻也会被重复利用。
比如3D游戏中，同一场景会在不同时间被渲染多次，如果在第一次渲染中Cache存储了相关指令、数据，那么在下一次需要重复渲染时，就能够直接从Cache中读取相关内容。
而空间局限性，指的是CPU在读取某一地址的数据时，也有可能会用到该地址附近的数据。
也就是说，CPU需要的数据在很多时候是连续的。
例如在听歌或看电影时，数据流总是连续的（正常播放状态下）。
这样的应用对于CPU来说是很有利的，数据预读取单元也能够发挥最大作用。
Cache正是利用了上述两个局限性，得已实现并工作。
设计师们能够充分利用这两个局限，在容量较小的Cache中存入CPU在将来某时刻需要的内容。
需要指出的是，很多程序在执行指令或数据时，所呈现出来的局限性是不同的。
有可能执行指令的时候呈现出时间局限性，而数据呈现出空间局限性，因此设计师们把L1 Cache分成了Instruction Cache（指令缓存）和Data Cache（数据缓存）。
3. Cache的运行原理前面已经说过，Cache的数据存储是以行（Line）为单位的，每一行又包含64Byte。
行是存储在“框架”（Block frame）这种数据容器中的，而框架则直接与内存相对应。
很明显，Cache中可能包含数个框架。
那么这些Cache框架是怎么与内存相对应相联系的呢？有三种办法。
第一种方法叫完全相联法。
即内存中的数据可以存储在任何Cache框架中，同一数据也可以存储在不同的框架中。
这样数据的存储相当灵活，CPU在查找时也很方便：只需在框架中对比找出需要的Tag行，即实现命中，显著的提升了命中率。
然而这样做的缺陷也很明显：对于容量较大的Cache来说，CPU需要在成百的框架中查找需要的Tag行，延迟大大增加。
因此这种设计方式只适用于容量较小的Cache。
由于完全相联法的这种局限性，设计师们很快提出了另一种旨在降低延迟的组织方式：直接映象法。
和完全相联不同，在直接映象中内存会将数据存入的Cache框架地址“记住”，以后再次存储时就只能使用该框架。
这样做的好处是使CPU只需要进行一次Tag search，在以后的读取操作中就可以直接找到所需Tag行所在的框架，从而达到降低延迟的目的。
而至于内存会将数据存入Cache的哪个框架中，这有个算法——块地址与整个框架数的同余。
我们举个简单的例子来看，有个1K的缓存，块大小为64字节，则总共有16个缓存块，也就是有16个框架，那在内存中首地址为12480的内存块应该保存在缓存的哪个框架中呢？12480/64=195，195mod16=3,则它应该放入第4个框架中。
这样一来，内存中的数据能很快的读取到缓存中的某个块中，CPU也能很快的在这个块中找到所要的数据，这样就省下了对比各个框架的时间，自然延迟就小了，但是，如果第4个框架中装入了内存块195的数据，而其它同余依然是3的35，51，67等这些块就不能装入了，这样，当CPU 需要35，51，67这些块的时候，就会发生冲突（collision），导致出现Cache miss的情况，大大的降低了命中率。
直接映象法和完全相联法都只解决了Cache运行问题的一个方面。
这以后设计师们又设计了另一种综合前两者优点的方法----路组相联法。
先将Cache分成不同的组，每个组中放入不同的框架。
内存数据的存储对于组来说是固定的---这就有效控制了延迟。
而每个框架中的行又按照完全相联的方法，灵活存储---这又提高了命中率。
显然，一组中放入的框架越少，那么它的命中率和延迟都能够控制得越好。
组中的框架称为“路”，有几个框架就叫做几路。
路组相联法很好的解决了命中率和延迟之间的矛盾，因此在现代Cache中得到广泛的推广应用。
4. Cache的写入策略前面说了这么多，似乎都在谈Cache的读取，而忘了它的写入是怎么样的？这是因为在一个常见的应用程序中，其50%的指令是与数据存取相关的，而其中又有近30%的指令与读取有关。
也就是说，CPU在运行中进行的读取操作频率要远远大于写入操作。
所以本文用了大量篇幅来说明Cache的读取，而它的写入则相关简单，依赖于三种写入策略：写回法：当CPU更新Cache时，并不同时更新内存中的相应数据。
这种方法减少了访问内存的次数，缩短了时间。
但在保持与内存内容的一致性上存在在隐患，并且使用写回法，必须为每个缓存块设置一个修改位，来反映此块是否被CPU修改过。
全写法：和写回法相反，当Cache数据更新时，也同时更新内存数据。
Cache不用设置修改位或相应的判断器。
这种方法的好处是，当Cache命中时，由于缓存和内存是同时写入的，所以可以很好的保持缓存和内存内容的一致性，但缺点也很明显，由于每次写入操作都要更新所有的存储体，如果一次有大量的数据要更新，就要占用大量的内存带宽，而内存带宽本来就不宽裕，如果写操作占用太多带宽的话，那主要的读操作就会受到比较大的影响。
写一次法：这是一种基于上面两种方法的写策略，它的特点是，除了第一次更新Cache 的时候要同时更新内存，其它时候都和写回法一样，只修改Cache。
这就在内存一致性和延迟中找到了一个较好的平衡。
5. Cache的替换策略所谓替换策略，是指Cache中数据的更新方法。
无论如何，Cache的容量还是比较小的。
要保证在这样的容量下其中的数据是CPU需要的，就需要不停地对Cache进行更新，摈弃不需要的旧数据，加入新内容。
目前常见的Cache替换策略有三种，分别是：先进先出（First In First Out，FIFO），即替换最早进入Cache的数据。
这种算法在早期的Cache里使用较多，那时候的Cache的容量还很小，数据在Cache的时间都不会太久，经常是CPU一用完就不得不被替换下来，以保证CPU所需要的其它数据能在Cache 中找到。
但这样命中率也会降低，因为这种算法所依据的条件是数据在Cache中的时间，而不是其在Cache中的使用情况。
最不经常使用（Least Frequency Used，LFU），即替换被CPU访问次数最少的行。
LFU算法是将每个行设置计数器，起始为0，每被CPU访问一次，就加1，当需要替换时，找到那个计数最小的替换出来，同时将其它行的计数置0。
这种算法利用了时间局限性原理，但是每次替换完都把其它行置0，使得把这种局限性的时间限定在了两次替换之间的时间间隔内。
由于替换太频繁，让这时间间隔太短了，并不能完全反映出CPU近期的访问情况。
近期最少使用（Least Recently Used，LRU），即替换在近段时间里，被CPU访问次数最少的行，它是LFU的拓宽版本。
其原理是在每个行中设置一个计数器，哪一行被CPU 访问，则这行置0，其它增1，在一段时间内，如此循环，待到要替换时，把计数值最大的替换出去。
这种算法相当于延长了替换时间，从而更能本质地反应行的使用情况。
有一点要说明的是，有时候行被替换出，并不代表它一定用不到了，而是Cache容量不够了。
这种算法是目前最优秀的，大部分的Cache的替换策略都采用这种算法。
6. 实例分析---NetBurst与K7/8 Cache设计上的一些异同之所以拿Intel放弃的NetBurst架构而非现在最新的Core架构来做比较，是因为我觉得NetBurst中的Cache设计十分先进，在一定呈度上代表了未来的发展趋势。
虽然这次实验失败了，但还是可以拿出来做一些简单的分析。
用CPU-Z等软件来查看NetBurst架构P4的信息，会发现其L1和其它CPU有些不一样。
它没有了以前的“Instruction Cache”，取而代之的是一个称为“Trace Cache”的东西。
并且其容量也不再是KByte，而是μOps。
这是怎么回事呢？先来看看CPU运行程序时的基本操作流程：首先CPU会根据IPR（Instruction Pointer Rigster）提供的地址取得指令，然后对指令进行解码，得出操作地址数和操作码。