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场景：

  • 缓存 (L1) 大小 ( CS): 32kB
  • 线号（LS）：64B
  • 关联性 ( A): 8
  • 套装尺寸 ( SS): 512B ( A* LS)
  • 套数 ( S): 64 ( C/ SS)
  • 读/写对象 ( O) 的大小大于LS

假设（如果无效，请纠正我）：

  • 虚拟内存块（大小为 4kB ( SS* A) 表示为B）以类似模的方式映射到集合。换句话说，地址0x0 : 0xFFFF（块索引（BI）0）映射到集合0，0x1000 : 0x1FFF（BI1）映射到1，等等。
  • 读取/写入请求（不使用非临时写入/读取）给定地址A需要找到它BI，然后将其移动到分配的集合。例如，A= 0x4600A 将有BI= 70。这BI映射到集合 6 ( BI% S)。
  • 为了正确（没有错位）读/写O要缓存的对象（ ），需要对齐LS。

问题：

  1. 是否会O在缓存中串行对齐，或者它可以占用（例如）空闲插槽 0 & 4 & 5，而不是 0 & 1 & 2？
  2. O从缓存中检索分区的成本（惩罚）是多少？假设O没有划分为多​​个B.
  3. 与上面相同的问题，但如果将 whenO放在两个中B，则使用两组。
  4. 如果O尺寸大于SS（512B）会怎样？会不会把数据移到L2，一步步把数据移到L1？它会使用其他套装吗？
  5. 如果 L2（和 L3 就此而言）对于所有数据来说都太小了怎么办？
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虚拟内存块（大小为 4kB (SS * A)，表示为 B）以类似模的方式映射到集合。换句话说，地址 0x0 : 0xFFFF (块索引 (BI) 0) 映射到集合 0，0x1000 : 0x1FFF (BI 1) 映射到 1，依此类推。

L1 高速缓存和内存层次结构之间的传输：L1 高速缓存和内存层次结构 的下一级之间的传输单元是行大小 (LS) 字节的块。也就是说，对于您的 L1 缓存，内存以 64 字节块（LS 字节）的形式构成。

内存块和缓存条目之间的对应关系： 连续的内存块被映射到连续集合的缓存行。因此，块 0（地址0x0000 : 0x003F）映射到集合 0 的高速缓存行，块 1（地址0x0040 : 0x007F）映射到集合 1 的高速缓存行，依此类推。

读取/写入请求（不使用非临时写入/读取）给定地址 A 需要找到其 BI，然后将其移动到分配的集合。例如，A = 0x4600A 将具有 BI = 70。此 BI 映射到集合 6 (BI % S)。

找到块标识符（或索引）和集合索引（SI）的正确过程如下：

 BI = A >> LS = 0x4600A >> 6 = 0x1180
 SI = BI & (S-1) = 0x1180 & 0x3F = 0x0000
 (when S is a power of two, BI & (S-1) = BI  mod S)

为了正确（没有错位）读/写要缓存的对象（O），需要对 LS 进行对齐。

那是没有必要的。O 不需要块对齐。

Q1。O 是否会在缓存中串行对齐，或者它可以占用（例如）空闲插槽 0 & 4 & 5，而不是 0 & 1 & 2？

O块将存储在具有高速缓存行粒度的连续集合中（集合 k、k+1、...、S-1、0、1、...）。

Q2。从缓存中检索分区 O 的成本（惩罚）是多少？假设 O 没有跨多个 B 分区。 Q3。与上述相同的问题，但如果将 O 放在两个 B 中，则使用两组。

O我假设您对 CPU从缓存中读取单词的成本感兴趣。假设O被顺序引用，缓存访问的次数将等于被引用的字数。我认为成本不取决于相同或不同集合中的块（至少在多端口缓存中）。

Q4。如果 O 尺寸大于 SS (512B) 会怎样？会不会把数据移到L2，一步步把数据移到L1？它会使用其他套装吗？

Q5。如果 L2（和 L3 就此而言）对于所有数据来说都太小了怎么办？

如果必须将一个块分配给没有空闲高速缓存行的集合，则必须选择一个块才能被驱逐（受害块）。替换策略根据算法（LRU、pLRU、随机）选择牺牲块。

于 2013-05-23T12:01:46.173 回答