直接映射

主存储器中一块只能映射到Cache的一个特定的块中。

具体步骤：

主存与高速缓存分成相同大小的数据块，主存容量是缓存容量的整数倍
将主存空间按照缓存的容量分成区，主存中每一区的块数与缓存中总块数相等
主存中某区的一块存入缓存时只能存入缓存中指定的位置，如果指定位置已被其他块的数据占用，则直接覆盖。

优点：最简单的地址映射方式，硬件简单，成本低，地址变换速度快，而且不涉及算法替换问题。

缺点：不够灵活，Cache的存储空间得不到充分利用，每个主存块只有一个固定位置可存放，容易产生冲突，Cache淘汰换出频繁，需要频繁的从主存读取数据到Cache，使得Cache效率下降。

全相联映射

主存储器的任意一块可以映射到Cache中的任意一块。

具体步骤：

主存与高速缓存分成相同大小的数据块
主存中的某一数据可以装入空闲高速缓存块的任意一块中，如果主存数据块已满，可以根据LRU替换算法或者随机替换算法替换其中一块。

**优点：**比较灵活，主存的各块可以映射到Cache的任一块中，Cache的利用率高，块冲突概率低，只要淘汰Cache中的某一块，即可调入主存的任一块。

**缺点：**由于Cache比较电路的设计和实现比较困难，这种方式只适合于小容量Cache采用。

组相联映射

直接映射和全相连映射的折中方案。

**具体步骤：**主存和Cache都分组，主存中一个组内的块数和Cache中的分组数相同，组间采用直接映射，组内采用全相连映射。

**优缺点：**是前两种方法的折中方案，兼顾二者的优点，尽量避免二者的缺点，因而得到普遍采用。

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Cache与主存的三种映射

直接映射

全相联映射

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