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计算机体系结构6_缓存结构

一，缓存结构

下图为一个n-way set-associative cache 结构图：

缓存组织为cache line数组的形式，每一个cache line由三部分组成，内存数据，tag，其他信息。

多个cache line一行，组成一个set，一列cache line为way，在n-way set-associative cache中，每个set由n个cache line

组成，例如一个4-way set-associative cache，每个set由4个cache line组成，每个way一个cache line。

二，缓存索引

通过物理地址获取数据或指令在缓存中的位置(set, way, byte)，每个物理地址被分为三部分：

Index，选择缓存的行(set),同一行中的所有cache line通过index域选择。

tag，选择一行(set)中特定的cache line，物理地址的tag域与每个cache line的tag域进行比较，如果匹配，则发出cache hit信号

，选择此cache line，否则发出cache miss信号。

offset，物理地址在cache line中的第一个byte，数据或指令从此byte的位置读取。

三，fully associative cache、direct-mapped scheme和set-associative scheme

direct mapped, if each entry in main memory can go in just one place in the cache, the cache is .

fully associative, If the replacement policy is free to choose any entry in the cache to hold the copy.

N-way set associative, Many caches implement a compromise in which each entry in main memory can go to any one of N places in the cache.

因此2-way set associative意味着，主存中的任意一个entry在缓存中有两个可以保存的位置。

参考：

AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming

最后更新：2017-04-03 14:54:08