直接映射缓存命中/未命中

Question

直接映射缓存命中/未命中

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抱歉，如果这不是正确的stackexchange，请见谅；但它似乎是最接近的可以帮助计算机架构问题的地方。在计算机系统的一道作业问题中，我被问到：

Consider three direct mapped caches X, Y, and Z each interpreting an
8-bit address slightly differently according to the {tag:setIdx:byteOffset}
format speciﬁed. For each address in the reference stream, indicate whether the
access will hit (H) or miss (M) in each cache.

                  C1       C2     C3
Address Formats: {2:2:4} {2:3:3} {2:4:2}

Address References in Binary: 00000010, 00000100...

我需要确定每个地址引用是否会命中或未命中，但我不知道从哪里开始。对于格式，我认为标签是指缓存块中数据的标签，setIdx是表示缓存中不同块的位数，偏移是您可以从中选择的块内特定字节。我觉得我不理解什么是命中或未命中。我以为有三种类型: 强制性、容量和冲突。如果我不知道缓存中已经有什么，我怎么知道哪一个是强制性未命中？根据标记格式，我如何确定缓存的容量？谢谢任何提示或建议。

- KWJ2104

2个回答

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我认为你不会有一个命中。即使地址00 00 0100查找相同的块，它仍将查找内存中的不同地址。在直接映射缓存中，只有在连续指令中尝试访问内存中的相同地址块时才会导致命中。内存中的地址由字节地址而不是块编号给出。只要不尝试访问块中的相同地址，直接映射缓存就会替换块的内容。如果00 00 0100先于另一个00 00 0100，则在直接映射缓存中会出现命中。

在关联缓存中，内存地址由块编号而不是字节地址给出，因此会在此处生成命中。

块号由floor(Byte address/Bytes per block) mod (number of blocks)给出。

- Bryce

通常情况下，缓存在未命中时会加载整个块而不仅仅是请求的字节。（一些缓存使用扇区，为每个块提供多个有效位，但没有主流处理器为每个字节甚至每个4字节块提供有效位。此外，使用当前DRAM，最小突发长度为4 - 使用突发切割可能会降低性能 - 因此，64位宽接口提供了至少32字节的传输。） - user2467198

@PaulA.Clayton，您能否也看一下这个缓存问题？http://stackoverflow.com/questions/30555623/how-many-bits-are-in-the-address-field-for-a-directly-mapped-cache - committedandroider

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- DON'TPANIC · Accepted Answer

以C1为例，它有2位用于setIdx，4位用于byteOffset。

因此，该缓存将具有2^2 = 4个块（00、01、10和11），每个块将有2^4 = 16个字节。

现在可以将地址引用拆分为C1格式：{00 00 0010}。

假设缓存默认为空，第一次查找将导致未命中。但是，缓存现在将加载带有标记“00”的块“00”。

下一个引用{00 00 0100}将查找块“00”，它看到标记也是“00”，我们有一个命中。