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計算機體係結構6_緩存結構

一，緩存結構

下圖為一個n-way set-associative cache 結構圖：

緩存組織為cache line數組的形式，每一個cache line由三部分組成，內存數據，tag，其他信息。

多個cache line一行，組成一個set，一列cache line為way，在n-way set-associative cache中，每個set由n個cache line

組成，例如一個4-way set-associative cache，每個set由4個cache line組成，每個way一個cache line。

二，緩存索引

通過物理地址獲取數據或指令在緩存中的位置(set, way, byte)，每個物理地址被分為三部分：

Index，選擇緩存的行(set),同一行中的所有cache line通過index域選擇。

tag，選擇一行(set)中特定的cache line，物理地址的tag域與每個cache line的tag域進行比較，如果匹配，則發出cache hit信號

，選擇此cache line，否則發出cache miss信號。

offset，物理地址在cache line中的第一個byte，數據或指令從此byte的位置讀取。

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意味著，主存中的任意一個entry在緩存中有兩個可以保存的位置。

參考：

AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming

最後更新：2017-04-03 14:54:08