本文主要明确在软考中经常遇到的缓存效率问题。
第零，明确一个问题：
如果Cache不命中时，不同的系统有不同的应对策略。
一是直接从主存中拿走待取数据，它的时间消耗仅仅是一个访问主存周期。
二是把待取数据先拿回Cache，然后再从Cache中取走数据。而它的时间消耗不仅是一个主存周期，还包括一个访问Cache周期。
第一，求命中率：
CPU欲访问的信息已经在Cache中的比率称之为命中率。 设程序在执行期间，Cache的命中次数是Nc,访问主存的次数是Nm,则命中率为：H=Nc/(Nc+Nm)
第二，求平均访问时间：
平均访问时间Ta = H⋅Tc+(1−H)⋅Tm.
第三，求Cache-主存系统效率：
Cache-主存系统效率E = Tc / Ta
第四，求存储性能提升倍数：
X = Tm / Ta
此处要注意Ta的两种不同取值。具体见例题分析。
例：假设Cache的访问速度是主存的5t,且Cache的命中率是95%，则采用Cache后，存储器的存储性能提高多少？
解：
（1）同时访存时：Cache存储周期是t,主存的存储周期是5t
则平均访问时间：Ta = 0.95t + 0.05 * 5t = 1.2t
主存性能：5t/1.2t = 4.17倍
（2）不同时访存时，在不命中的时候用时就不是5t,而是6t
于是：Ta = 0.95t + 0.05 * 6t = 1.25t
主存性能：5t/1.25 = 4倍
即不同时访问时，在访问Cache失败时耽误了1t时间，计算不命中的时间时加上访问Cache用时即可。
===========我是华丽的分割线===========
更多知识：
点击关注专题：嵌入式Linux&ARM
或浏览器打开：https://www.jianshu.com/c/42d33cadb1c1
或扫描二维码：
扫我