为什么这个程序导致如此多的缓存未命中？

Question

我在下面的练习考试中遇到了关于缓存性能的问题。你能给我一些关于如何解决它的提示吗？这是我的答案草案：

1. 数组a，b跨越整个32页的缓存。
2. 循环运行两次，因此第一个循环将预热缓存。 2048是第一个循环中a [i]，b [i]赋值引起的冷未命中数。
3. 在OS1中，缓存被虚拟索引，因为翻译在试验1和3中导致更多缓存未命中（尽管我无法解释试验2和3中的显着下降和增加）。
4. 在OS2中，缓存是物理索引的。
5. 在（c）部分中，减少缓存未命中的候选页面放置策略是页面着色和bin跳跃，但我不知道如何决定使用哪一个。

我很欣赏任何提示。谢谢。

Answer 1

a）缓存是物理索引的。操作系统正在分配“随机”物理页面，导致测试结果出现较大偏差。如果缓存被虚拟索引，则测试结果不会有很大的偏差（因为使用的虚拟地址不会有很大偏差）。

b）最可能的解释是第二个操作系统没有分配“随机”物理页面（例如某种页面着色方案 - 见http://en.wikipedia.org/wiki/Cache_coloring）。

c）我使用搜索引擎来发现有关OS 2使用的策略的更多信息。

注1：我不知道最后一个问题的答案应该是什么（对我来说似乎是一个愚蠢的问题）。

注2：缓存是硬件，在安装不同的操作系统时，不会神奇地重新设计自己的芯片（例如从虚拟索引到物理索引）。