寄存器与缓存的区别
寄存器与缓存的区别
这里的缓存是指的cpu的缓存。
按与cpu远近来分，离得最近的是寄存器，然后缓存，最后内存。
所以，寄存器是最贴近cpu的，而且cpu只与寄存器中进行存取。
（寄存的意思是，暂时存放数据，不中每次从内存中取，它就是一个临时放数据的空间，火车站寄存处就是这个意思）
而寄存器的数据又来源于内存。于是 cpu《---》寄存器《-----》内存 这就是它们之间的信息交换。
那为什么有缓存呢？
因为如果老是操作内存中的同一址地的数据，就会影响速度。于是就在寄存器与内存之间设置一个缓存。
缓存就把从内存提取的数据暂时保存在里面，如果寄存器要取内存中同一位置的东西，就不用老远巴巴地跑到内存中去取，直接从缓存中提取。
因为从缓存提取的速度远高于内存。当然缓存的价格肯定远远高于内存，不然的话，机器里就没有内存的存在，只有缓存的存在了，但如果全是缓存，相信没有几个人买 得起计算机了。
由此可以看出，从远近来看： cpu〈------〉寄存器〈----》缓存《-----》内存
注意一下，寄存器并不每次数据都可以从缓存中取得数据，万一不是同一个内存地址中的数据，那寄存器还必须
直接绕过缓存从内存中取数据。所以并不每次都得到缓存中取数据，这就是缓存的命中率，从缓存中取就命中，不从缓存中取从内存中取，就没命中。当然关于缓存命中率又是一门学问，哪些留在缓存中，哪些不留在缓存中，都是命中的算法。
从经济和速度的综合考虑，又有了一级缓存和二级缓存，当然一级缓存价格远高于二级缓存，它们的作用类似，但速度上一级缓存速度明显高于二级缓存，因为价格的原因就设置了二级缓存，也不知道将来 会不会能三级缓存呢？
磁盘缓存和内存缓存的区别 内存缓存
高速缓存（英语：cache，英语发音：/kæʃ/ kash ［1］［2］［3］，简称缓存），其原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（ram）快的一种ram，通常它不像系统主存那样使用dram技术，而使用昂贵但较快速的sram技术。
原理
cache一词来源于1967年的一篇电子工程期刊论文。其作者将法语词“cache”赋予“safekeeping storage”的涵义，用于电脑工程领域。
当cpu处理数据时，它会先到cache中去寻找，如果数据因之前的操作已经读取而被暂存其中，就不需要再从随机存取存储器（main memory）中读取数据——由于cpu的运行速度一般比主内存的读取速度快，主存储器周期（访问主存储器所需要的时间）为数个时钟周期。因此若要访问主内存的话，就必须等待数个cpu周期从而造成浪费。
提供“缓存”的目的是为了让数据访问的速度适应cpu的处理速度，其基于的原理是内存中“程序执行与数据访问的局域性行为”，即一定程序执行时间和空间内，被访问的代码集中于一部分。为了充分发挥缓存的作用，不仅依靠“暂存刚刚访问过的数据”，还要使用硬件实现的指令预测与数据预取技术——尽可能把将要使用的数据预先从内存中取到缓存里。
cpu的缓存曾经是用在超级计算机上的一种高级技术，不过现今电脑上使用的的amd或intel微处理器都在芯片内部集成了大小不等的数据缓存和指令缓存，通称为l1缓存（l1 cache即level 1 on-die cache，第一级片上高速缓冲存储器）；而比l1更大容量的l2缓存曾经被放在cpu外部（主板或者cpu接口卡上），但是现在已经成为cpu内部的标准组件；更昂贵的cpu会配备比l2缓存还要大的l3缓存（level 3 on-die cache第三级高速缓冲存储器）。
概念的扩充
如今缓存的概念已被扩充，不仅在cpu和主内存之间有cache，而且在内存和硬盘之间也有cache（磁盘缓存），乃至在硬盘与网络之间也有某种意义上的cache──称为internet临时文件夹或网络内容缓存等。凡是位于速度相差较大的两种硬件之间，用于协调两者数据传输速度差异的结构，均可称之为cache。
地址镜像与变换
主条目：cpu缓存#组相联
由于主存容量远大于cpu缓存的容量，因此两者之间就必须按一定的规则对应起来。地址镜像就是指按某种规则把主存块装入缓存中。地址变换是指当按某种镜像方式把主存块装入缓存后，每次访问cpu缓存时，如何把主存的物理地址（physical address）或虚拟地址（virtual address）变换成cpu缓存的地址，从而访问其中的数据。
缓存置换策略
主条目：cpu缓存#置换策略、分页和缓存文件置换机制
主存容量远大于cpu缓存，磁盘容量远大于主存，因此无论是哪一层次的缓存都面临一个同样的问题：当容量有限的缓存的空闲空间全部用完后，又有新的内容需要添加进缓存时，如何挑选并舍弃原有的部分内容，从而腾出空间放入这些新的内容。解决这个问题的算法有几种，如最久未使用算法（lru）、先进先出算法（fifo）、最近最少使用算法（lfu）、非最近使用算法（nmru）等，这些算法在不同层次的缓存上执行时拥有不同的效率和代价，需根据具体场合选择最合适的一种。
磁盘缓存
磁盘缓存
16mb缓冲区的硬盘
磁盘缓存（disk buffer）或磁盘快取（disk cache）实际上是将下载到的数据先保存于系统为软件分配的内存空间中（这个内存空间被称之为“内存池”），当保存到内存池中的数据达到一个程度时，便将数据保存到硬盘中。这样可以减少实际的磁盘操作，有效的保护磁盘免于重复的读写操作而导致的损坏。
磁盘缓存是为了减少cpu透过i/o读取磁盘机的次数，提升磁盘i/o的效率，用一块内存来储存存取较频繁的磁盘内容；因为内存的存取是电子动作，而磁盘的存取是i/o动作，感觉上磁盘i/o变得较为快速。
相同的技巧可用在写入动作，我们先将欲写入的内容放入内存中，等到系统有其它空闲的时间，再将这块内存的资料写入磁盘中。
大小
现在的磁盘通常有32mb或64mb缓存。旧的硬盘则有8mb或16mb。
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所以，寄存器是最贴近cpu的，而且cpu只与寄存器中进行存取。
（寄存的意思是，暂时存放数据，不中每次从内存中取，它就是一个临时放数据的空间，火车站寄存处就是这个意思）
而寄存器的数据又来源于内存。于是 cpu《---》寄存器《-----》内存 这就是它们之间的信息交换。
那为什么有缓存呢？
因为如果老是操作内存中的同一址地的数据，就会影响速度。于是就在寄存器与内存之间设置一个缓存。
缓存就把从内存提取的数据暂时保存在里面，如果寄存器要取内存中同一位置的东西，就不用老远巴巴地跑到内存中去取，直接从缓存中提取。
因为从缓存提取的速度远高于内存。当然缓存的价格肯定远远高于内存，不然的话，机器里就没有内存的存在，只有缓存的存在了，但如果全是缓存，相信没有几个人买 得起计算机了。
由此可以看出，从远近来看： cpu〈------〉寄存器〈----》缓存《-----》内存
注意一下，寄存器并不每次数据都可以从缓存中取得数据，万一不是同一个内存地址中的数据，那寄存器还必须
直接绕过缓存从内存中取数据。所以并不每次都得到缓存中取数据，这就是缓存的命中率，从缓存中取就命中，不从缓存中取从内存中取，就没命中。当然关于缓存命中率又是一门学问，哪些留在缓存中，哪些不留在缓存中，都是命中的算法。
从经济和速度的综合考虑，又有了一级缓存和二级缓存，当然一级缓存价格远高于二级缓存，它们的作用类似，但速度上一级缓存速度明显高于二级缓存，因为价格的原因就设置了二级缓存，也不知道将来 会不会能三级缓存呢？
磁盘缓存和内存缓存的区别 内存缓存
高速缓存（英语：cache，英语发音：/kæʃ/ kash ［1］［2］［3］，简称缓存），其原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（ram）快的一种ram，通常它不像系统主存那样使用dram技术，而使用昂贵但较快速的sram技术。
原理
cache一词来源于1967年的一篇电子工程期刊论文。其作者将法语词“cache”赋予“safekeeping storage”的涵义，用于电脑工程领域。
当cpu处理数据时，它会先到cache中去寻找，如果数据因之前的操作已经读取而被暂存其中，就不需要再从随机存取存储器（main memory）中读取数据——由于cpu的运行速度一般比主内存的读取速度快，主存储器周期（访问主存储器所需要的时间）为数个时钟周期。因此若要访问主内存的话，就必须等待数个cpu周期从而造成浪费。
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