[计算机组成原理] Cache 行长一般指 Cache 行中的数据部分的长度，Cache 容量一般指 Cache 数据部分的容量

原创 2022-07-27 21:02:35 1.5w 阅读 AI写同款

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cache基础解析 cache 是一个放置在处理器和主存之间的小容量高速存储器阵列。它是一个存储部分最近访问的主存内容的缓冲。相比于系统存储器，处理器在可能的情况下更优先使用cache存储器，以改善系统的平均性能。写缓冲器是一个位于处理器内核与主存之间的非常小的先进先出(FIFO)存储器，它可以把处理器内核与cache存储器从低速的主存写操作中解脱出来。局部性原理说明，程序在执行过程中会频繁运行小范围的循环代码，而这些代码会对数据存储器中的局部数据反复访问。它解释了为什么使用带cache的内核后，系统的平均性能会显著改善。阅读详情

AI摘要

博客围绕 Cache 行长和容量展开，指出 Cache 行长一般指数据部分长度，容量指数据部分容量。通过例题说明解题需遵循此约定，还给出两种解题方法，最后对容量计算未采用包含标记等部分的公式表示疑惑。

在组号映射的地方清楚地讲了 Cache 行中包含标记部分和有效位

在这里插入图片描述

同理，在 Cache 写策略处写了若采用回写法，Cache 行还包含一位脏位

由此看来 Cache 总容量 = 行数×行长 = 行数×(可能存在的脏位位数+有效位位数+标记部分位数+数据部分位数)
如下题：

在这里插入图片描述

但是在一道例题中可见一个隐含约定：Cache 行长一般指 Cache 行中的数据部分的长度，Cache 容量一般指 Cache 数据部分的容量

例题：
某 32 位计算机的 Cache 容量为 16KB，Cache 块的大小为 16B，若主存与 Cache 的地址映射采用直接映射方式，则主存地址为 1234e8f8 (十六进制)的单元装入的 Cache 地址为______。
a.00 0100 0100 1101(二进制) b.01 0010 0011 0100(二进制)
c.10 1000 1111 1000(二进制) d.11 0100 1110 1000(二进制)

这题的做法 1 是 Cache 容量为 2^14 B，又因为给出的地址是 14 位，所以地址编码以字节为单位，所以映射后的低 14 位也就是 Cache 地址；
做法 2 是共有 16KB/16B = 1K = 2^10 块，所以组号占 10 位，又因为给出的地址是 14 位，所以地址编码以字节为单位，16B/B = 16，所以组内地址占 4 位，所以映射后的低 14 位也就是 Cache 地址
这两个做法都需要默认 Cache 行长一般指 Cache 行中的数据部分的长度，Cache 容量一般指 Cache 数据部分的容量
之前是我想错了，什么不能算出来标记部分……我可能脑子瓦特了
那么这个容量的计算为什么不是 Cache 总容量 = 行数×行长 = 行数×(可能存在的脏位位数+有效位位数+标记部分位数+数据部分位数) 呢……我也不知道，就很神奇

标签

#408 #计组 #Cache #地址映射