流水线模拟器的指令缓存

Question

我正在尝试使用java完成基于简化mips计算机的模拟器。我相信我已经完成了我的任务所需的管道逻辑，但我很难理解指令和数据缓存应该做什么。

指令缓存应该用4个块直接映射，块大小为4个字。

所以我对缓存正在做什么感到困惑。它会记忆并从记忆中拉出指令吗？例如，在一个块中，它只有add命令。

将它作为二维数组实现是否有意义？

Answer 1

首先，您应该了解缓存的基础知识。您可以将缓存视为位于DRAM或主存储器与处理器之间的中间存储器，但尺寸非常有限。现在，当您尝试访问内存中的某个位置时，您将首先在缓存中进行搜索。如果找到（缓存命中），处理器将获取此数据并恢复执行。通常，缓存命中应该是非常少的时钟周期，例如1或2.假设如果在缓存中找不到数据（缓存未命中），那么数据从主存储器中取出，填充在缓存中并馈送到处理器。处理器阻塞直到获取数据。这通常需要几百个时钟周期，具体取决于您使用的DRAM。从DRAM获取的数据量等于缓存行大小。为此，您应该在缓存中搜索引用的空间局部性。

我认为这应该可以帮到你。