Question

我知道这是一个家庭作业问题，我不是要求答案。我想了解这个问题，随意使用其他例子来解释。

我需要回答的问题是......

Each reference is a read of a 4-byte integer value and is described by the byte 
address of that integer.

Assuming a 1KB, 16B block, direct-mapped cache, initially empty, fill in whether 
each reference is a hit or a miss.

我们得到一个4字节的引用列表。例如0x00000000,0x00000006，......

根据我的理解，有64个块（1024/16），每个块是16个字节。当它查看第一个引用时，它将是一个未命中，它会将其带入缓存。我知道它会引入缓存中的下一个引用，因为每个块将保存16个字节。这是否意味着，在未命中时，它会引入4个引用，因为每个引用是4个字节？

Answer 1

是的，你所理解的是正确的。当从存储器读取字节时，时间局部性表明随后将读取接下来的几个字节。因此，缓存通常具有超过1个引用的块大小，在这种情况下为4个引用。在下一次内存访问期间，如果处理器请求下一个引用，它已经存在于缓存中！

存储器地址可以分为两部分：块地址和块偏移。块偏移量将用于在缓存的同一块上的这些引用之间进行选择。另一部分，块地址进一步分为标记和索引字段。索引字段用于选择要访问的集合（在直接映射缓存的情况下，每个缓存块为1集）。标记字段从集合中选择缓存块。

Answer 2

@shailesh是对的，但要小心 reference 这个词。参考模式取决于程序。想象一下我们编写一个引用16Byte步长中的char数组的C程序的情况。这是一个基本上会做的愚蠢的例行程序：

void foo (char * x, int MAX) {
    int i;
    char a;

    for (i = 0; i < MAX; i += 16)
           a = x[i];
}

假设x位于地址0x00000000。然后该循环将引用地址 0x00000000，0x00000010，0x00000020，0x00000030等。在这种情况下，在第一次引用x[0]之后，由于16B块大小，x[0]到x[15]将被带入缓存。但下一个引用，即x[16] 没有。换句话说，对于此处的缓存，此循环中的每个引用都将导致缓存未命中。

您会发现，在优化性能时，考虑机器的缓存组织和行为将帮助您避免这种不良的内存访问模式。

使用块直接映射缓存

2 个答案: