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目的別分類
*命令キャッシュ
プログラムなどCPUの命令を格納するキャッシュ。命令は静的なデータなため、書き換えが発生せず(x86を除く最近のCPUは命令の自己書き換えなどには対応していない場合が多い)コヒーレンシを保つ必要がないと想定し、CPUからの入力はアドレスのみでデータ更新ユニットなどを省いております。
*データキャッシュ
CPUが処理するデータを格納するキャッシュ。上述の構成をフルサポートしている場合が多いです。命令キャッシュとデータキャッシュが分離され、命令バスとデータバスの2種類のバスがCPUに接続されているCPUをハーバードアーキテクチャと言う。現在のCPUはハーバードアーキテクチャが主流です。
*実行トレースキャッシュ
インテルのPentium4などは、インストラクション・セット・アーキテクチャ(ISA)はCISCでありますが、内部でRISC的なマイクロ命令に変換し実行するアーキテクチャ(CRISC)となっております。単純な命令キャッシュと異なり、変換済みのマイクロ命令を再利用すれば命令デコーダの使用頻度を減らすことができます。Pentium4ではL1命令キャッシュの代わりに約12000語の命令を格納できる8 ウェイ・セット・アソシエイティブの実行トレースキャッシュが搭載されております。
*トランスレーションキャッシュ
x86(Pentiumなどに用いられているISA)の互換CPUメーカであるトランスメタが、そのコア技術として開発したコードモーフィングソフトウェア(CMS)用に主記憶装置上に確保している領域のことです。Crusoeで16メガバイトの容量がある。CMSはx86命令を動的にCPUコアのネイティブ命令に変換し、変換後の命令を実行させる機構ですが、このネイティブ命令に変換したプログラムを格納するキャッシュとして用います。
*スタックトップキャッシュ
コールスタックをハードウェアで実装したアーキテクチャでは、スタックトップの数バイトから数十バイトに集中します。この部分をキャッシュするのがスタックトップキャッシュである。ISAからは存在に気づけない実装(トランスピュータなど)と、積極的にレジスタとして使用できる実装(AMD_Am29000など)がある。後者の概念を発展させたものがレジスタ・ウィンドウです。
