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4.8 相联存储器

一、相联存储器的作用

作用：判断CPU要访问的内容是否在Cache中，让CPU使用主存的部分地址在cache中快速查找；

根据不同规则抽取主存地址的部分内容作为查找的判据，并使用相联存储器，通过硬件并发查找；

二、相联存储器的基本结构及工作原理

相联存储器的结构：

（存储体存放cache中的有效位、标记、数据等信息）

流程：

• 检索寄存器和屏蔽寄存器从地址中剥离出用于查找的关键字Key

• 关键字Key被送入多路并发比较器中实现并发查找

• 当硬件比较电路判断出要查找的内容在cache中的时候，符合寄存器存放Cahce命中行信息

• 根据符合寄存器的信息取出命中行的数据

三、 相联存储器的一种技术实现

CPU给出主存地址，地址被剥离出标记部分，随后标记部分被送入多路并发比较电路。

地址中剥离出的标记与原来存放在相联存储器中的标记进行多路并发比较。当判断基于这个地址所访问的内容在cache中后，比较电路会返回命中信号。命中信号会通过多路选择器从cache的数据存储体中将CPU要访问的数据取出，并传给CPU，从而实现快速查找；