【计算机组成原理】高速缓冲存储器 Cache 的三种映射方式（Cache Mapping）

Cache映射 Cache Mapping

缓存是计算机系统中常见的一种高速存储器，用于临时存储常用数据，以便快速访问。在缓存中，有三种常见的映射方式，分别是直接映射、全相联映射和组相联映射。

直接映射 Direct Mapping

在直接映射中，每个主存块只能映射到缓存中的一个特定位置。该位置是通过对主存块的某个地址的一部分进行取模得到的。因此，如果需要访问主存块，就可以通过计算出的位置直接找到对应的缓存位置进行访问。直接映射相对简单，但也容易产生映射冲突。

全相连映射 Fully Associative Mapping

在全相联映射中，任何一个主存块都可以映射到缓存中的任何位置。当需要访问主存块时，需要对缓存中所有主存块进行查找，找到对应的主存块位置后进行访问。全相联映射避免了映射冲突，但需要更多的比较操作，对硬件要求更高。

组相联映射 Set Associative Mapping

在组相联映射中，缓存被划分成多个组，每个主存块可以映射到某一组中的任何位置。然后在组内进行查找和比较，以确定需要访问的主存块。组相联映射综合了直接映射和全相联映射的特点，既能一定程度上避免映射冲突，又比全相联映射更简单。