缓存内存组织

Question

我想了解以下程序在主内存更新方面的工作原理。

int main() { 
    short a[256], b[256]; 
    register i; 

    for (i=0 ; i < 256 ; i++) 
       a[i] = i; 
    for (i=0 ; i < 256 ; i++) 
       b[i] = 255 - i; 
    for (i=0 ; i < 256 ; i++) 
       b[i] = b[i] - a[i]; 
    return 0; 
}

我有一个 16 位的地址总线，主内存以字节组织，高速缓存大小为 512 2 路组关联，块大小为 16 字节，CPU 只能从高速缓存中读取信息。

当我们使用 Write Through no write allocate 策略时会发生什么当我们使用写回写分配策略时会怎样？

Answer 1

我假设

cache memory size of 512

你是说512 byte.

并且假设缓存是空的，并且其中没有任何映射到 a[] 或 b[] 区域的内容。

如果您的代码以回写方式运行，那么第一个循环将完全丢失缓存。第三个循环会在a[i]和b[i]之后取16个字节，当miss发生时，继续命中直到到达下一个块（8次迭代中有1个miss）。

使用写分配，前两个循环每 8 次迭代将有一个未命中，第三个循环全部命中。

在这种情况下，a[] 和 b[] 在同一个集合中，因此对于“2-way associative”部分来说没问题。但是如果你声明了超过 4 个大小为 short[256] 的数组，你就会有冲突。

int main() { 
    short a[256], b[256], c[256], d[256], e[256]; 
    register i; 

    for (i=0 ; i < 256 ; i++) 
       a[i] = i;// a in set0 
    for (i=0 ; i < 256 ; i++) 
       c[i] = 255 - i; //c in set 1
    for (i=0 ; i < 256 ; i++) 
       e[i] = c[i] - a[i]; // e/c/a evacuates each other
    return 0; 
}

缓存内存组织

Cache memory organization

c

caching

computer-architecture