我正在做计算机体系结构的作业，无法理解练习的前提
I'm working on homework for computer architecture and can't understand the premise of the exercise
我正在研究 "Computer organization and embedded systems, 6th edition" 书中的问题 8.6，我正在努力理解问题的设置。我已经截取了问题的屏幕截图并发布在下面：
我很难理解缓存的功能。问题陈述将缓存指定为 "small for illustrative purposes" 和 "It contains only four 16-bit words"。据我了解，缓存实际上只包含这 4 个用于字长数据或指令的插槽。此外，缓存是直接映射的，因此加载到其中的 instructions/data 应该通过它们的 "main-memory address" 模数 "number of blocks in the cache" 放入其中。现在缓存只有四个块（甚至不是块）所以它只是 "memory address" 模 4？这看起来很荒谬。我遇到的另一个问题是 "Words are accessed in the cache using the low-order 3 bits of an address"。我什至不知道缓存中保存的标签如何工作，或者标签的用途是什么，因为缓存中只有 4 个位置。
英语不是我的第一语言，所以我担心规范中可能有一些我不完全理解的细微差别，但无论哪种方式我都无法理解它。
你说的缓存是对的。它只能缓存4个字（每个字是2个字节），它只使用地址模块8（这就是直接映射缓存）。
这可能看起来很小，但是如果您看一下 68020 cpu，它只使用了“256 字节直接映射指令缓存，排列为 64 个四字节条目”，所以小缓存是没那么奇怪。 （我想他们把它做得这么小，所以你可以用手看它的内容。你甚至不想尝试 show/calculate 一个现代的 2MB 缓存）。
由于地址存储在模块8中，所以只需要地址的最低3位，就可以得到它在缓存中的槽位。
（补充说地址存储在模块8，而不是模块4，因为缓存中的每个字是2个字节，而不是1个）。
标记的目的是验证缓存中的值是否为您请求的地址中的值。
示例：您将 0xffff 写入地址 2+3，这将存储在缓存中的位置 2。
现在您尝试读取地址 10。您应该使用缓存中的值吗？如果地址10存储在缓存中，它将存储在缓存位置2。但是我们知道缓存位置2存储的值是地址2而不是地址10，所以你对地址10的读取必须从真正的读取ram，而不是来自缓存。
为了知道这一点，每次cpu写入缓存时，它存储高13位，这称为标记。因此缓存中的每个槽都包含 16 位存储在缓存位置的值，以及一个 13 位标签。
这样它就可以将标签与你要读取的地址进行比较，然后知道它是应该使用缓存值，还是从 ram 中读取。
我正在研究 "Computer organization and embedded systems, 6th edition" 书中的问题 8.6，我正在努力理解问题的设置。我已经截取了问题的屏幕截图并发布在下面：
我很难理解缓存的功能。问题陈述将缓存指定为 "small for illustrative purposes" 和 "It contains only four 16-bit words"。据我了解，缓存实际上只包含这 4 个用于字长数据或指令的插槽。此外，缓存是直接映射的，因此加载到其中的 instructions/data 应该通过它们的 "main-memory address" 模数 "number of blocks in the cache" 放入其中。现在缓存只有四个块（甚至不是块）所以它只是 "memory address" 模 4？这看起来很荒谬。我遇到的另一个问题是 "Words are accessed in the cache using the low-order 3 bits of an address"。我什至不知道缓存中保存的标签如何工作，或者标签的用途是什么，因为缓存中只有 4 个位置。
英语不是我的第一语言，所以我担心规范中可能有一些我不完全理解的细微差别，但无论哪种方式我都无法理解它。
你说的缓存是对的。它只能缓存4个字（每个字是2个字节），它只使用地址模块8（这就是直接映射缓存）。
这可能看起来很小，但是如果您看一下 68020 cpu，它只使用了“256 字节直接映射指令缓存，排列为 64 个四字节条目”，所以小缓存是没那么奇怪。 （我想他们把它做得这么小，所以你可以用手看它的内容。你甚至不想尝试 show/calculate 一个现代的 2MB 缓存）。
由于地址存储在模块8中，所以只需要地址的最低3位，就可以得到它在缓存中的槽位。
（补充说地址存储在模块8，而不是模块4，因为缓存中的每个字是2个字节，而不是1个）。
标记的目的是验证缓存中的值是否为您请求的地址中的值。
示例：您将 0xffff 写入地址 2+3，这将存储在缓存中的位置 2。
现在您尝试读取地址 10。您应该使用缓存中的值吗？如果地址10存储在缓存中，它将存储在缓存位置2。但是我们知道缓存位置2存储的值是地址2而不是地址10，所以你对地址10的读取必须从真正的读取ram，而不是来自缓存。
为了知道这一点，每次cpu写入缓存时，它存储高13位，这称为标记。因此缓存中的每个槽都包含 16 位存储在缓存位置的值，以及一个 13 位标签。
这样它就可以将标签与你要读取的地址进行比较，然后知道它是应该使用缓存值，还是从 ram 中读取。