如何CPU從內存？緩存如何發揮<p>我已經寫了一張我在哪裏分配內存變量Bextradata代碼（這是結構的構件也被分配使用malloc）作爲</p> <pre><code>Bextradata = (U8_WMC *) malloc(Size); memset(Bextradata, 0,Size); memcpy(BextraData,pdata + 18,Size); </code></pre> 重要作用

Question

讀取數據

後來試圖在其他一些文件中只讀一次這個變量。所以這個變量是如何從內存中讀取的，它將這個變量放在緩存中，還是從主內存中讀取它。

由於提前

Answer 1

之前，你瞭解CPU的工作，你需要了解一些術語。 CPU由ALU（用於算術和邏輯操作），控制單元和一堆寄存器組成。 CPU中的寄存器數量取決於體系結構並有所不同。存在的寄存器類型是通用寄存器，專用寄存器指令指針和其他一些寄存器。你可以閱讀有關它們。現在，當我們通常說32位處理器或64位處理器時，我們指的是CPU寄存器的大小。

現在讓我們看看下面的代碼：

int a = 10; 
int b = 20; 
a = a + b; 

當加載上面的程序，它的指令存儲在主存儲器。程序中的每條指令都存儲在主存儲器的一個位置。每個位置都有一個特定的大小（再次取決於架構，但我們假設它是一個字節）。每個地點都有一個地址。 RAM中特定位置的地址大小等於指令指針的大小。在64位系統中，指令指針的大小將是64位。這意味着它可以處理高達2^64-1的位置。由於1個位置通常是1個字節，因此理論上64位系統的總RAM可以是16EB。 （對於32位系統，它是2^32-1〜4GB）

現在讓我們看看第一條指令a = 10。這是一個存儲操作。計算機可以執行以下基本操作 - 添加，乘，減，除，存儲，跳轉等。您可以閱讀任何處理器的指令集，以獲取更多信息。指令集又是不同的系統。回頭來看，當程序加載到內存時，指令指針指向第一個地址或基地址。在這種情況下，它是a = 10。該位置的內容被帶到CPU的通用寄存器之一。由此它被送到ALU，ALU明白這是一個存儲操作（cus附加位表示它是存儲操作）。然後，ALU將其存儲到RAM中的一個位置以及緩存中。將其存儲在緩存中的決定取決於編譯器和稱爲硬件預取的概念。當編譯器解析程序時，它會看到經常使用的變量並使它們能夠存儲在緩存中。在這種情況下，我們可以看到變量'a'將被再次使用，以便編譯器向程序添加額外的中間指令，並將其存儲在緩存中。爲什麼？爲了更快的訪問。 （在速度方面始終記住寄存器>高速緩存> RAM>光盤）

第一條指令執行後，指令指針遞增，現在指向第二條指令，即b = 20。同樣的情況發生與此同樣。

第三個是a = a + b。爲此，實際上有四個操作（如果你看看彙編級別），即1）取a，2）取b，3）在a中增加a和b，4）存儲結果。現在由於變量a和b存在於緩存中，它們是從這些位置獲取的。然後添加它們，並將結果存儲回。

我希望你明白它是如何工作的。

另外你需要知道的是，當一個程序加載到主內存中時，它佔據了一定的空間。這個空間被稱爲段。它有一個基地址和一個最終地址。您可以將基地址作爲第一條指令，並將最終地址作爲最後一條指令。如果從您的程序中嘗試解引用指向該段以外的指針，則會出現着名的錯誤 - 分段錯誤。例如：

int *ptr = NULL; 
printf(*ptr); 

這會給我一個分段錯誤，因爲我想提領存儲的地址，其值爲NULL和NULL以來不段，它會給一個賽格故障的指針。