数据在处理之前是否从 RAM 中通过缓存（L3、L2、L1）？答案

【问题标题】：Does data pass through cache(L3,L2,L1) from RAM before processing it?数据在处理之前是否从 RAM 中通过缓存（L3、L2、L1）？
【发布时间】：2016-07-15 09:24:04
【问题描述】：

我一直在阅读有关缓存的内容，并在此处从 Quora 找到了一个有趣的答案

Cache memory (L1,L2,L3)

但是在这里我有点困惑，如果 CPU 想要处理来自 RAM 的数据，那么它是否像这样通过：

CPU

或者指令直接通过内存总线传给寄存器？

【问题讨论】：

我建议你看看这个问题：programmers.stackexchange.com/questions/44731/…
感谢@PatrickTrentin，但现在我更加困惑，因为缓存也有数据和指令缓存等类型，而且仍然不清楚数据是否通过缓存移动......？
一般来说，数据和指令都会在可能的情况下通过缓存移动，在某些情况下它们的缓存是分开的，而在另一些情况下则是统一的。如果你用谷歌搜索的话，网上有很多参考资料。 :)
@PatrickTrentin .. 是的，我用谷歌搜索并阅读了一本操作系统的书，现在我认为可能是 CPU 第一次从 RAM 读取数据，然后将其存储到缓存内存中，这是经常需要的访问速度更快。并且存储该数据/指令取决于可能是 Caches(L1,..) 的大小，但优先级肯定是 L1，但我所写的只是猜测我不确定。你怎么看？

标签： caching memory-management operating-system

【解决方案1】：

缓存的定义是它是一种内存结构，它比它下面的内存具有更低的延迟（更快）。除此之外，您可以以任何方式设计缓存系统。例如，当从主存加载数据块时，它可以加载到缓存层次结构的所有级别，然后将该块的请求部分加载到寄存器中。确切的细节取决于微架构。另外，指令缓存和数据缓存可以有不同的策略。

【讨论】：

是的，你是对的，如果 CPU 首先需要来自地址的指令，它会检查缓存内存（通过所有级别），如果没有找到它会转到主内存那个指令，然后那个指令字也会被传递到 CPU 和高速缓存，对吧？我的意思是这是一个概念，再次取决于你所说的架构:)
我认为这个答案描述了“包容性缓存”；也可能存在“独占高速缓存”，其中高速缓存行只能出现在单个高速缓存级别中。或者我想我在 Ulrich Drepper 2007 年的论文 (P.16) 中读到了类似的内容。
@wil 我没有明确提到包容性缓存。尽管包容性缓存很常见。我只是举个例子。答案中最重要的部分是“这是一个特定于设计的方面”。
@wil 还有一些既不包含也不排斥的缓存。有很多很多的选择。
感谢您的精确，我还不完全理解这些定义。我也不知道所有可能的架构。