缓存内存组织

Question

我想了解以下程序在主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，缓存大小为 512 2-way set associative，块大小为 16 字节，CPU 只能从缓存中读取信息。

当我们使用 Write Through no write allocate 策略时会发生什么 什么时候我们使用回写写分配策略？

Answer 1

我假设

缓存大小为 512

你的意思是512 byte。

让我们假设缓存是空的，并且其中没有映射到a[] 或b[] 区域的任何内容。

如果您的代码以回写方式运行，则第一个循环将完全丢失缓存。当发生未命中时，第三个循环将在 a[i] 和 b[i] 之后获取 16 个字节，并继续命中直到到达下一个块（8 次迭代中 1 个未命中）。

使用 write-allocate，前两个循环每 8 次迭代就会有一次未命中，第三个循环完全命中。

在这种情况下，a[] 和 b[] 在同一个集合中，所以“2-way associative”部分没问题。 但是如果你声明超过 4 个大小为short[256] 的数组，就会发生冲突。

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; 
}