• 左图为最简单的高速缓存的配置，数据的读取和存储都经过高速缓存，CPU核心与高速缓存有一条特殊的快速通道；主存与高速缓存都连在系统总线上（BUS）这条总线还用于其他组件的通信

• 在高速缓存出现后不久，系统变得越来越复杂，高速缓存与主存之间的速度差异被拉大，直到加入了另一级缓存，新加入的这级缓存比第一缓存更大，并且更慢，而且经济上不合适，所以有了二级缓存，甚至是三级缓存

多级缓存

CUP缓存有什么意义：

• 时间局部性：如果某个数据被访问，name在不久的将来他可能能再次被访问。
• 空间局部性：如果某个数据被访问，那么他与相邻的数据很快也可能被访问。

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MESI:

• M: Modified 修改，指的是该缓存行只被缓存在该CPU的缓存中，并且是被修改过的，因此他与主存中的数据是不一致的，该缓存行中的数据需要在未来的某个时间点（允许其他CPU读取主存相应中的内容之前）写回主存，然后状态变成E（独享）
• E：Exclusive 独享 缓存行只被缓存在该CPU的缓存中，是未被修改过的，与主存的数据是一致的，可以在任何时刻当有其他CPU读取该内存时，变成S（共享）状态，当CPU修改该缓存行的内容时，变成M（被修改）的状态
• S：Share 共享，意味着该缓存行可能会被多个CPU进行缓存，并且该缓存中的数据与主存数据是一致的，当有一个CPU修改该缓存行时，其他CPU是可以被作废的，变成I(无效的)
• I：Invalid 无效的，代表这个缓存是无效的，可能是有其他CPU修改了该缓存行

CPU缓存一致性：

• 保证多个cpu缓存 cache 之间缓存共享数据的一致性

  
  状态
  状态装换关系

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乱序执行优化

• 处理器为提高运算速度而做出违背代码原有顺序的优化

  
  例子