多级Cache

多级Cache（如 L1、L2、L3）工作过程体现了“由快到慢、逐级查找”的原则，以提高数据访问速度并减少对主内存的频繁访问。

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✅ 多级Cache的工作过程简明描述如下：

1. CPU发出数据访问请求

CPU 要读取某个地址的数据。

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2. 从L1 Cache查找（一级缓存）

• 如果命中（Hit），直接返回数据。
• 如果未命中（Miss），继续查找下一层Cache。

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3. 查找L2 Cache（二级缓存）

• 如果L2命中，返回数据并可能将其写入L1以备下次快速访问。
• 如果L2也未命中，继续查找L3。

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4. 查找L3 Cache（三级缓存）（如有）

• 如果命中，返回数据，并更新L2 和 L1。
• 如果未命中，访问主内存。

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5. 访问主内存（最后一级）

• 将所需数据从主内存读取出来。
• 同时将其写入L3 → L2 → L1（取决于缓存策略）。

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✅ 多级Cache的层次结构示意：

CPU ↔ L1 Cache（最快，最小）↔ L2 Cache（中等）↔ L3 Cache（最慢，最大）↔ 主内存（最慢，容量最大）

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✅ 总结一句话：

多级Cache逐层查找，优先访问靠近CPU的高速缓存，未命中则逐级后退，最终访问主内存，从而在速度与容量之间取得平衡。